并聯(lián)式穩(wěn)定平臺系統(tǒng)用于隔離載體運(yùn)動,能夠保證安裝于載體的武器系統(tǒng)在外部干擾作用下具有一個穩(wěn)定的工作空間。本文圍繞穩(wěn)定平臺技術(shù),從機(jī)構(gòu)空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析、動力學(xué)分析及伺服控制策略等方面對穩(wěn)定平臺系統(tǒng)進(jìn)行了研究,設(shè)計出一種動態(tài)實時性較好、精度較高、適用于載體武器系統(tǒng)的并聯(lián)式穩(wěn)定平臺。本文首先根據(jù)螺旋理論建立起機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,用支鏈分析法優(yōu)化設(shè)計了平臺拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析了并聯(lián)平臺支鏈及整體機(jī)構(gòu)的自由度,從機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)角度驗證了此并聯(lián)平臺實現(xiàn)穩(wěn)定功能的可行性。接下來進(jìn)行了并聯(lián)穩(wěn)定平臺的運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)分析,分別利用羅德里格參數(shù)及歐拉角的空間姿態(tài)描述方法,推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)的位置逆解和速度逆解；同時基于拉格朗日方程建立穩(wěn)定平臺的動力學(xué)模型,分析求解穩(wěn)定平臺系統(tǒng)動能與勢能,得到廣義坐標(biāo)與廣義力的函數(shù)關(guān)系。為滿足穩(wěn)定平臺對精度和實時性的要求,本文結(jié)合并聯(lián)平臺的運(yùn)動特點設(shè)計出Fuzzy-PID控制算法,并通過實驗證明了Fuzzy-PID方法的優(yōu)越性。為了達(dá)到穩(wěn)定平臺系統(tǒng)的實際工程應(yīng)用要求,本文將DSP作為核心控制器,對穩(wěn)定平臺的姿態(tài)參考系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等硬件進(jìn)行了設(shè)計；同時在高效開發(fā)環(huán)境CCS內(nèi),利用... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１串聯(lián)開鏈?圖２．２單環(huán)閉鏈??圖２．１所示為典型的串聯(lián)開鏈?zhǔn)�，其典型代表為工業(yè)生產(chǎn)用的機(jī)械臂；圖２．１所示??

姿信息反饋，控制伺服驅(qū)動系統(tǒng)改變機(jī)構(gòu)姿態(tài)，保證臺體穩(wěn)定。此種驅(qū)動精度高，響應(yīng)??快，但成本較高。??主動式穩(wěn)定平臺按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)又可分為兩類，一類為串聯(lián)開鏈?zhǔn)剑鐖D２．３所示，??一般由電機(jī)直接驅(qū)動或者電機(jī)連接減速器作為驅(qū)動方式，另一類為多閉環(huán)并聯(lián)式，如圖??２．４所示，由電動缸或液壓缸作為驅(qū)動方式。??穩(wěn)定平面?７?？?＼??祭?＇風(fēng)??圖２．５串聯(lián)框式?圖２．６并聯(lián)鏈?zhǔn)??對于圖２．５所示串聯(lián)雙框式平臺，其有＾＾下特點；具有恒定的傳動比，縱搖和橫搖??相獨立，互不干擾，因此便于控制算法的設(shè)計。利于小型化設(shè)計，重量較輕，但是由于??它的一軸息要作為另一軸的負(fù)載，因此總體負(fù)載較小。??對于圖２．６所示的多閉環(huán)并聯(lián)式平臺，其有Ｗ下特點：滾珠絲杠副能提供很大的傳??動比，因此一方面由于電機(jī)功率的減小，在同等負(fù)載下，此種機(jī)構(gòu)有利于減小穩(wěn)定平臺??的體積

?山??閣２．３并聯(lián)閉鏈伸縮型?圖２．４并聯(lián)巧鏈回轉(zhuǎn)型??而本文主要研究的穩(wěn)定平臺根據(jù)實際工作條件和工作要求，可按照驅(qū)動分為主動型??和被動型兩種［２２］。??被動式穩(wěn)定平臺，臺體安裝陀螺，依靠陀螺自身慣性力矩穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的姿態(tài)。這種結(jié)??構(gòu)具有長期的穩(wěn)定性，但是對于隔離高頻干擾其響應(yīng)存在一定滯后性。??主動式穩(wěn)定平臺，其主要由液壓、電動作為驅(qū)動，通過空間姿態(tài)敏感元件對平臺位??姿信息反饋，控制伺服驅(qū)動系統(tǒng)改變機(jī)構(gòu)姿態(tài)，保證臺體穩(wěn)定。此種驅(qū)動精度高，響應(yīng)??快，但成本較高。??主動式穩(wěn)定平臺按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)又可分為兩類，一類為串聯(lián)開鏈?zhǔn)剑鐖D２．３所示，??一般由電機(jī)直接驅(qū)動或者電機(jī)連接減速器作為驅(qū)動方式

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3258350