根據未來戰(zhàn)爭發(fā)展趨勢,武器系統(tǒng)輔助機械設備工作任務越來越艱巨、工作空間越來越狹小,而輪式無人平臺一般通過左右兩側輪,差速控制或者切換驅動裝置實現(xiàn)快速轉向,但是在工作空間極其狹窄或緊急的情況下,時間和空間均不允許這種耗時長和占用面積大的換向操作,因而需要一種可以人工遠程操作和無人自動控制的無人平臺,且該平臺能實現(xiàn)前后運動、橫向運動和原地旋轉運動,滿足快速換向的時間和空間要求。根據對微型輪式無人平臺功能需求分析,進行了微型輪式無人平臺總體方案設計,完成了微型輪式無人平臺三維結構設計、微型輪式無人平臺虛擬樣機建模。運用計算機仿真技術,在不同動摩擦系數(shù)情況下,對微型輪式無人平臺虛擬樣機模型進行前后運動仿真、橫向運動仿真和原地旋轉運動仿真,得到了不同運動狀態(tài)下的質心速度、位移、振幅和力矩特性,并分析差異。根據微型輪式無人平臺全方位運動控制要求,運用機電協(xié)同仿真方法,建立微型輪式無人平臺伺服控制系統(tǒng)模型,聯(lián)合微型輪式無人平臺虛擬樣機模型,完成了微型輪式無人平臺機電協(xié)同仿真建模,對微型輪式無人平臺機電協(xié)同仿真模型進行前后運動仿真,橫向運動仿真與原地旋轉運動仿真,得到了不同運動狀態(tài)下電機動態(tài)特性曲線和... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀與趨勢分析
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內研究現(xiàn)狀
        1.2.3 發(fā)展趨勢
    1.3 工作思路及技術分析
    1.4 文章內容安排
2 微型輪式無人平臺總體方案設計
    2.1 微型輪式無人平臺總體方案設計
    2.2 微型輪式無人平臺三維結構設計
        2.2.1 Mecanum輪參數(shù)化建模
        2.2.2 輪組布局結構形式與優(yōu)選
    2.3 微型輪式無人平臺電氣硬件方案設計
    2.4 工作模式分類與優(yōu)先級設定
    2.5 本章小結
3 微型輪式無人平臺運動學仿真分析
    3.1 微型輪式無人平臺運動學模型建立
    3.2 微型輪式無人平臺運動方向分析
    3.3 微型輪式無人平臺虛擬樣機設計
        3.3.1 導入簡化實體模型
        3.3.2 添加約束
        3.3.3 施加載荷
    3.4 不同動摩擦系數(shù)微型輪式無人平臺虛擬樣機模型仿真分析
        3.4.1 簡化虛擬樣機模型前后運動仿真（Y軸）
        3.4.2 簡化虛擬樣機模型左右運動仿真（X軸）
        3.4.3 簡化虛擬樣機模型原地旋轉運動仿真（繞Z軸）
    3.5 本章小結
4 微型輪式無人平臺伺服系統(tǒng)建模與仿真研究
    4.1 三相感應電機電磁轉矩的生成與控制
    4.2 靜止ABC坐標系向任意同步旋轉MT軸系的矢量變換
    4.3 三相感應電機基于轉子磁場定向原理
    4.4 MT軸沿轉子磁場定向的三相異步電機數(shù)學模型
    4.5 三相感應電動機雙閉環(huán)Simulink建模
        4.5.1 電流-轉速模型觀測轉子磁鏈
        4.5.2 轉速和磁鏈及其扭矩PI調節(jié)器
    4.6 仿真分析
    4.7 小結
5 微型輪式無人平臺機電協(xié)同仿真技術研究
    5.1 機電協(xié)同仿真原理
    5.2 設置協(xié)同仿真參數(shù)
    5.3 建立協(xié)同仿真模型
    5.4 微型輪式無人平臺機電協(xié)同仿真分析
        5.4.1 微型輪式無人平臺前后運動協(xié)同仿真分析（Y軸）
        5.4.2 微型輪式無人平臺橫向運動協(xié)同仿真分析（X軸）
        5.4.3 微型輪式無人平臺原地旋轉協(xié)同仿真分析（繞Z軸）
    5.5 仿真誤差分析
    5.6 本章小結
6 物理試驗樣機研制
    6.1 電路設計
        6.1.1 硬件系統(tǒng)總體框圖
        6.1.2 多電壓輸出電源系統(tǒng)
        6.1.3 信號調理與采集電路
        6.1.4 高速信號隔離電路
        6.1.5 控制器最小系統(tǒng)設計
    6.2 外購件選型分析
        6.2.1 動力裝置選型分析
        6.2.2 人機顯示模塊選型分析
        6.2.3 檢測系統(tǒng)選型分析
        6.2.4 遙控器分析
        6.2.5 控制器選型分析
    6.3 程序開發(fā)
        6.3.1 高速脈沖采集和輸出
        6.3.2 模擬量采集
        6.3.3 自主避障
    6.4 試驗樣機實驗與數(shù)據
    6.5 本章小結
7 總結與展望
    7.1 工作總結
    7.2 工作展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Mecanum輪的全向運動視覺導引AGV研制[J]. 喻俊,武星,沈偉良.  機械設計與制造工程. 2015(09)
[2]城市作戰(zhàn)小型無人平臺機動環(huán)境及障礙分析[J]. 徐國英,姚新民,王濤.  四川兵工學報. 2015(06)
[3]地面無人系統(tǒng)的發(fā)展及未來趨勢[J]. 孟紅,朱森.  兵工學報. 2014(S1)
[4]電傳動輪式無人平臺運動仿真與分析[J]. 張豫南,孫曉雨,趙玉慧,閆永寶,曾偉.  四川兵工學報. 2012(09)
[5]智能車輛自動駕駛控制系統(tǒng)方案設計[J]. 王智峰,張朋飛,何克忠.  車輛與動力技術. 2011(01)
[6]陸戰(zhàn)平臺全電化技術研究綜述[J]. 臧克茂.  裝甲兵工程學院學報. 2011(01)
[7]輪式移動機器人輪-地接觸模型研究[J]. 蔣云峰,蘇波,毛寧.  機械科學與技術. 2010(09)
[8]多傳感器信息融合技術在無人平臺避障中的應用[J]. 程虹霞,駱云志,朱松柏,張春華.  兵工自動化. 2010(06)
[9]無人平臺投彈滅雷測試技術[J]. 邵興.  水雷戰(zhàn)與艦船防護. 2010(01)
[10]基于DYC的四輪驅動電傳動車輛動力學控制系統(tǒng)研究[J]. 范晶晶,鄒廣才.  車輛與動力技術. 2009(01)

博士論文
[1]重心自調整的全方位運動輪椅機器人技術研究[D]. 白陽.北京理工大學 2016

碩士論文
[1]全方位移動機器人控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 趙偉雄.河北工程大學 2016
[2]全方位移動平臺運動控制技術研究[D]. 王冠.北京理工大學 2015
[3]一種演藝場所智能萬向車臺的關鍵技術研究與實現(xiàn)[D]. 馬福東.電子科技大學 2015
[4]基于Mecanum輪的全方位移動機器人研究[D]. 周美鋒.南京航空航天大學 2014
[5]基于Mecanum輪全方位移動平臺的理論和應用研究[D]. 賈官帥.浙江大學 2012
[6]基于微型無人平臺導航多傳感器信息融合算法研究[D]. 臧巖.哈爾濱工業(yè)大學 2008



本文編號：3019008