六自由度平臺的動態(tài)性能是其重要的技術(shù)指標之一。本文通過研究液壓伺服系統(tǒng)的控制方法,進而改善基于液壓驅(qū)動的六自由度平臺的動態(tài)性能,為研制高水平的模擬器奠定基礎(chǔ)。論文首先分析了六自由度平臺的結(jié)構(gòu)及運動特點,推導(dǎo)出了平臺單回路的數(shù)學模型及控制器模型,并利用AMESim液壓系統(tǒng)仿真軟件建立了單回路運動控制系統(tǒng)的仿真模型,為平臺控制策略的研究提供了保證。通過對PID控制、帶有壓力反饋補償?shù)腜ID控制以及魯棒H∞三種控制方法的仿真分析和實驗分析,可以得出:1)第一種控制方法具有簡單、可靠性高、易于實現(xiàn)的特點,但是無法滿足平臺作高頻（>1Hz）運動時動態(tài)指標的要求,且抗負載擾動能力差;2)第二種控制方法可以提高液壓系統(tǒng)的阻尼比和固有頻率,增加系統(tǒng)的運動平滑性與響應(yīng)快速性,卻同樣存在著抗負載擾動能力差的弱點;3)第三種控制方法在試驗中表現(xiàn)了很好的抗負載擾動能力,其不足在于無法顯著地提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度。因此,單純地采用任何一種控制方法,難以理想地提高系統(tǒng)的動態(tài)性能。最后,論文提出一種帶有壓力反饋補償?shù)聂敯鬑∞控制方法。仿真與試驗表明,此種控制方法可以使平臺系統(tǒng)具有較好的響應(yīng)速度、運動精度及魯棒... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Stewart平臺

2 六自由度平臺系統(tǒng)的建模.1 平臺系統(tǒng)的組成六自由度運動平臺的結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵零部件性能的優(yōu)劣，計算機控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是理都可以直接影響到模擬器的動態(tài)性能。因此，合理的設(shè)計搭配，是模擬器具有動態(tài)性能的前提。.1.1 六自由度平臺的整體結(jié)構(gòu)六自由度平臺系統(tǒng)由運動平臺構(gòu)件、運動監(jiān)控軟件系統(tǒng)和液壓站組成。運動平臺包括六個等樣的不對稱閥和配套的不對稱液壓缸,12 個萬向鉸用以連接上下平臺并－串－并的空間運動機構(gòu),上運動平面與下固定基座采用相似六邊形結(jié)構(gòu)。

F＝6(14-18-1)+2*18=6度平臺系統(tǒng)的液壓站主要由變量泵,油箱,出回油管路,蓄能器,系統(tǒng)及相關(guān)的儀表組成。泵站系統(tǒng)正常工作壓力為 110bar，所需l/min,采用一臺 1500rev/min三相交流電機和三個額定容積為63由度執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的單自由度執(zhí)行器采用非對稱閥控非對稱缸結(jié)構(gòu)。非對稱構(gòu)簡單，制造成本低，承載能力大等優(yōu)點，在工程上得到廣泛簡單，但會造成液壓缸正反向運動速度不一致，同時在活塞桿躍變和造成平臺的振動。針對這些情況，擬通過伺服閥閥芯窗腔面積比實現(xiàn)一定的匹配，消除空載時液壓缸伸縮速度差以及聲、振動。非對稱閥與非對稱缸結(jié)構(gòu)圖如下：

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3038343