六自由度平臺(tái)的動(dòng)態(tài)性能是其重要的技術(shù)指標(biāo)之一。本文通過研究液壓伺服系統(tǒng)的控制方法,進(jìn)而改善基于液壓驅(qū)動(dòng)的六自由度平臺(tái)的動(dòng)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(tái)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),推導(dǎo)出了平臺(tái)單回路的數(shù)學(xué)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(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真模型,為平臺(tái)控制策略的研究提供了保證。通過對(duì)PID控制、帶有壓力反饋補(bǔ)償?shù)腜ID控制以及魯棒H∞三種控制方法的仿真分析和實(shí)驗(yàn)分析,可以得出:1)第一種控制方法具有簡(jiǎn)單、可靠性高、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn),但是無法滿足平臺(tái)作高頻（>1Hz）運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)態(tài)指標(biāo)的要求,且抗負(fù)載擾動(dòng)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(yùn)動(dòng)平滑性與響應(yīng)快速性,卻同樣存在著抗負(fù)載擾動(dòng)能力差的弱點(diǎn);3)第三種控制方法在試驗(yàn)中表現(xiàn)了很好的抗負(fù)載擾動(dòng)能力,其不足在于無法顯著地提高系統(tǒng)的動(dòng)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(dòng)態(tài)性能。最后,論文提出一種帶有壓力反饋補(bǔ)償?shù)聂敯鬑∞控制方法。仿真與試驗(yàn)表明,此種控制方法可以使平臺(tái)系統(tǒng)具有較好的響應(yīng)速度、運(yùn)動(dòng)精度及魯棒... 

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

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Stewart平臺(tái)

2 六自由度平臺(tái)系統(tǒng)的建模.1 平臺(tái)系統(tǒng)的組成六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵零部件性能的優(yōu)劣，計(jì)算機(jī)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(dòng)態(tài)性能。因此，合理的設(shè)計(jì)搭配，是模擬器具有動(dòng)態(tài)性能的前提。.1.1 六自由度平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)六自由度平臺(tái)系統(tǒng)由運(yùn)動(dòng)平臺(tái)構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)監(jiān)控軟件系統(tǒng)和液壓站組成。運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括六個(gè)等樣的不對(duì)稱閥和配套的不對(duì)稱液壓缸,12 個(gè)萬(wàn)向鉸用以連接上下平臺(tái)并－串－并的空間運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),上運(yùn)動(dòng)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(tái)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(tái) 1500rev/min三相交流電機(jī)和三個(gè)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(duì)稱閥控非對(duì)稱缸結(jié)構(gòu)。非對(duì)稱構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，承載能力大等優(yōu)點(diǎn)，在工程上得到廣泛簡(jiǎn)單，但會(huì)造成液壓缸正反向運(yùn)動(dòng)速度不一致，同時(shí)在活塞桿躍變和造成平臺(tái)的振動(dòng)。針對(duì)這些情況，擬通過伺服閥閥芯窗腔面積比實(shí)現(xiàn)一定的匹配，消除空載時(shí)液壓缸伸縮速度差以及聲、振動(dòng)。非對(duì)稱閥與非對(duì)稱缸結(jié)構(gòu)圖如下：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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