并聯(lián)三自由度運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)控制研究
本文關(guān)鍵詞:并聯(lián)三自由度運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)控制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文研究的三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是一種空間并聯(lián)機(jī)構(gòu),與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比,其機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,承載能力大,性價(jià)比較高,在機(jī)構(gòu)學(xué)研究中逐漸受到重視,在仿真模擬領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用價(jià)值?梢詫⑦@種仿真模擬平臺(tái)用于娛樂設(shè)施,例如娛樂賽馬和4D影院座椅等,使游戲者感受到真實(shí)的駕乘樂趣,給人們的業(yè)余生活增添驚險(xiǎn)刺激。 本文從并聯(lián)三自由度平臺(tái)的結(jié)構(gòu)入手,,結(jié)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的性能指標(biāo)要求,分析了平臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)特性,確定了模擬平臺(tái)各部件的選型以及系統(tǒng)的控制方法。 首先,通過結(jié)構(gòu)對(duì)比和優(yōu)化,確定了并聯(lián)三自由度運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的結(jié)構(gòu),平臺(tái)的主體支撐部件由三根可伸縮的電動(dòng)缸組成,電動(dòng)缸缸體內(nèi)的絲杠通過伸縮帶動(dòng)平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)一個(gè)平移的特定位姿。其次,基于此平臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu),通過空間坐標(biāo)的變換獲得運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。并進(jìn)行了求解計(jì)算,獲得了該平臺(tái)的位置參數(shù);然后應(yīng)用拉格朗日方程建立動(dòng)力學(xué)模型,利用MATLAB軟件對(duì)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行仿真,分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)與驅(qū)動(dòng)力和速度的關(guān)系,驗(yàn)證了機(jī)械結(jié)構(gòu)的可行性。最后,基于PC機(jī)與PMAC運(yùn)動(dòng)控制卡之間可以實(shí)現(xiàn)通信的功能,使用PMAC編程軟件編寫控制程序,完成模擬平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)功能?刂撇糠忠彩钦麄(gè)系統(tǒng)的重要組成部分,軟件是實(shí)現(xiàn)控制策略的關(guān)鍵。PMAC運(yùn)動(dòng)控制卡靈活實(shí)用,用于當(dāng)今工業(yè)自動(dòng)化的各個(gè)場(chǎng)所。基于PMAC運(yùn)動(dòng)控制的系統(tǒng)可以充分利用計(jì)算機(jī)的處理能力,提升程序的執(zhí)行速度。 隨著并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究與開發(fā),該平臺(tái)將得到更廣闊的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】:并聯(lián)機(jī)構(gòu) 動(dòng)力學(xué)分析 MATLAB仿真 PMAC控制
【學(xué)位授予單位】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH112;TP273
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-20
- 1.1 課題來源及研究目的和意義10
- 1.2 運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)簡(jiǎn)介10-11
- 1.2.1 運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)定義10-11
- 1.2.2 運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的種類11
- 1.3 運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)研究的背景與國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r11-17
- 1.4 本文的主要研究工作17-20
- 第二章 并聯(lián)三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-32
- 2.1 結(jié)構(gòu)對(duì)比優(yōu)化20-23
- 2.2 運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)23-24
- 2.3 平臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)24-25
- 2.4 平臺(tái)主要部件的選型25-31
- 2.4.1 模擬平臺(tái)的基本數(shù)據(jù)計(jì)算25-26
- 2.4.2 電動(dòng)缸選型26-29
- 2.4.3 伺服電動(dòng)機(jī)選型29-31
- 2.5 本章小結(jié)31-32
- 第三章 三自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)動(dòng)力學(xué)分析與仿真32-52
- 3.1 運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的自由度32-33
- 3.2 并聯(lián)三自由度運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析33-43
- 3.2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)矩陣表示方法33-36
- 3.2.2 坐標(biāo)系的變換36-41
- 3.2.3 平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)反解41-43
- 3.3 并聯(lián)三自由度運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)動(dòng)力學(xué)分析與仿真43-51
- 3.3.1 運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)動(dòng)力學(xué)分析43-46
- 3.3.2 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)動(dòng)力學(xué)仿真46-51
- 3.4 本章小結(jié)51-52
- 第四章 基于 PMAC 的平臺(tái)控制研究52-70
- 4.1 PMAC 運(yùn)動(dòng)控制卡的結(jié)構(gòu)52-54
- 4.2 PMAC 的功能54-55
- 4.3 PMAC 的設(shè)置和通訊55-57
- 4.3.1 跳線設(shè)置55
- 4.3.2 PMAC 與主機(jī)的連接55-56
- 4.3.3 PMAC 與執(zhí)行件的連接56
- 4.3.4 軟件包的安裝56-57
- 4.4 PMAC 的控制軟件57-63
- 4.4.1 變量57-58
- 4.4.2 命令58
- 4.4.3 程序58
- 4.4.4 程序有關(guān)的語(yǔ)句介紹58-61
- 4.4.5 PMAC 的自整定61-63
- 4.5 PMAC 的運(yùn)動(dòng)程序63-68
- 4.5.1 電機(jī)變量定義和說明63-65
- 4.5.2 運(yùn)動(dòng)程序語(yǔ)法65
- 4.5.3 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)程序開發(fā)65-68
- 4.6 本章小結(jié)68-70
- 第五章 結(jié)論70-72
- 5.1 結(jié)論70
- 5.2 展望70-72
- 參考文獻(xiàn)72-74
- 在學(xué)研究成果74-76
- 致謝76
【共引文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):372958
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