多自由度高速移動機構(gòu)是鏈路項目中重要的姿態(tài)模擬設(shè)備,旨在完成武器性能的測試實驗,其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到測試結(jié)果的可靠性和可信性,在武器系統(tǒng)研發(fā)過程中起到?jīng)Q定性作用。本論文主要完成模擬系統(tǒng)的關(guān)鍵部分——控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計工作。本論文首先根據(jù)設(shè)計指標(biāo)要求確定了PC機+運動控制卡的半閉環(huán)控制方式,設(shè)計了包括人機交互系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和運動執(zhí)行系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)。而后根據(jù)該結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)的硬件和軟件分別進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。其次,建立了控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,通過Matlab對系統(tǒng)速度控制和位置控制進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果表明系統(tǒng)速度精度、定位精度均滿足指標(biāo)要求。最后,本文搭建了性能測試裝置,完成了性能測試實驗,測試結(jié)果表明該多自由度目標(biāo)姿態(tài)模擬系統(tǒng)的速度精度、定位精度等各項性能均滿足指標(biāo)要求。多自由度目標(biāo)姿態(tài)模擬系統(tǒng)的控制系統(tǒng)控制精度高,控制簡單、可靠。經(jīng)過多次運行測試,設(shè)備運行狀態(tài)良好,達(dá)到了設(shè)計指標(biāo)要求。 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 論文研究的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容與工作
2 姿態(tài)模擬系統(tǒng)總體設(shè)計
    2.1 系統(tǒng)設(shè)計要求
    2.2 系統(tǒng)總體方案
    2.3 機械執(zhí)行系統(tǒng)
    2.4 姿態(tài)模擬控制系統(tǒng)方案
        2.4.1 控制方案的分析與確定
        2.4.2 控制方式的分析與確定
        2.4.3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.4.4 控制模式設(shè)計
    2.5 姿態(tài)模擬系統(tǒng)的控制系統(tǒng)軟件方案
        2.5.1 上層控制軟件
        2.5.2 底層驅(qū)動軟件
    2.6 本章總結(jié)
3 姿態(tài)模擬系統(tǒng)的控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.1 主要硬件的選擇
        3.1.1 運動控制卡的選擇
        3.1.2 伺服電機及其驅(qū)動器的選擇
        3.1.3 PLC控制器的選擇
    3.2 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的搭建
    3.3 驅(qū)動器接口說明
        3.3.1 移動伺服驅(qū)動接口說明
        3.3.2 擺動伺服驅(qū)動接口說明
    3.4 手動控制硬件設(shè)計
    3.5 四種動作硬件設(shè)計
        3.5.1 橫向及豎向電路設(shè)計
        3.5.2 上下擺動及左右擺動電路設(shè)計
    3.6 本章總結(jié)
4 姿態(tài)模擬系統(tǒng)的控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.1 總體設(shè)計
        4.1.1 系統(tǒng)軟件運行框架
        4.1.2 Trio軟件運行流程
    4.2 上層控制軟件測試程序簡介
    4.3 底層驅(qū)動軟件程序——Trio軟件程序
        4.3.1 主程序
        4.3.2 歸零子程序
        4.3.3 手動子程序
        4.3.4 點動子程序
        4.3.5 實驗?zāi)Ｊ阶映绦?br>        4.3.6 位置模式子程序
    4.4 本章小結(jié)
5 姿態(tài)模擬系統(tǒng)的控制系統(tǒng)仿真
    5.1 系統(tǒng)模型
        5.1.1 控制系統(tǒng)的一般模型
        5.1.2 運動速度分析
        5.1.3 PID參數(shù)整定
    5.2 橫向移動的建模與仿真
        5.2.1 橫向移動速度仿真分析
        5.2.2 橫向移動位置仿真分析
    5.3 豎向移動的建模與仿真
        5.3.1 豎向移動速度仿真分析
        5.3.2 豎向移動位置仿真分析
    5.4 本章小結(jié)
6 姿態(tài)模擬系統(tǒng)的性能指標(biāo)測試
    6.1 行程測試
    6.2 定位精度測試
    6.3 速度精度測試
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 創(chuàng)新工作
    7.3 展望
附錄
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果等
致謝



本文編號：3132495