多自由度高速移動(dòng)機(jī)構(gòu)是鏈路項(xiàng)目中重要的姿態(tài)模擬設(shè)備,旨在完成武器性能的測(cè)試實(shí)驗(yàn),其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到測(cè)試結(jié)果的可靠性和可信性,在武器系統(tǒng)研發(fā)過(guò)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(jì)工作。本論文首先根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求確定了PC機(jī)+運(yùn)動(dòng)控制卡的半閉環(huán)控制方式,設(shè)計(jì)了包括人機(jī)交互系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)。而后根據(jù)該結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)的硬件和軟件分別進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。其次,建立了控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)Matlab對(duì)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(cè)試裝置,完成了性能測(cè)試實(shí)驗(yàn),測(cè)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(xiàng)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(jiǎn)單、可靠。經(jīng)過(guò)多次運(yùn)行測(cè)試,設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好,達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容與工作
2 姿態(tài)模擬系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
    2.2 系統(tǒng)總體方案
    2.3 機(jī)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(jì)
        2.4.4 控制模式設(shè)計(jì)
    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(dòng)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(jì)
    3.1 主要硬件的選擇
        3.1.1 運(yùn)動(dòng)控制卡的選擇
        3.1.2 伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)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(dòng)器接口說(shuō)明
        3.3.1 移動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)接口說(shuō)明
        3.3.2 擺動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)接口說(shuō)明
    3.4 手動(dòng)控制硬件設(shè)計(jì)
    3.5 四種動(dòng)作硬件設(shè)計(jì)
        3.5.1 橫向及豎向電路設(shè)計(jì)
        3.5.2 上下擺動(dòng)及左右擺動(dòng)電路設(shè)計(jì)
    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(jì)
    4.1 總體設(shè)計(jì)
        4.1.1 系統(tǒng)軟件運(yùn)行框架
        4.1.2 Trio軟件運(yùn)行流程
    4.2 上層控制軟件測(cè)試程序簡(jiǎn)介
    4.3 底層驅(qū)動(dòng)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(dòng)子程序
        4.3.4 點(diǎn)動(dòng)子程序
        4.3.5 實(shí)驗(yàn)?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(yùn)動(dòng)速度分析
        5.1.3 PID參數(shù)整定
    5.2 橫向移動(dòng)的建模與仿真
        5.2.1 橫向移動(dòng)速度仿真分析
        5.2.2 橫向移動(dòng)位置仿真分析
    5.3 豎向移動(dòng)的建模與仿真
        5.3.1 豎向移動(dòng)速度仿真分析
        5.3.2 豎向移動(dòng)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(cè)試
    6.1 行程測(cè)試
    6.2 定位精度測(cè)試
    6.3 速度精度測(cè)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(hào)：3132495