本文關(guān)鍵詞：新型三自由度動(dòng)感模擬平臺(tái)的研發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：并聯(lián)機(jī)構(gòu)一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，動(dòng)感模擬平臺(tái)是并聯(lián)機(jī)構(gòu)的一種。主要應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)仿真領(lǐng)域。國內(nèi)吉林大學(xué)趙丁選教授一直致力于三自由度和六自由度并聯(lián)動(dòng)感平臺(tái)的開發(fā)，其液壓系統(tǒng)是基于伺服閥，系統(tǒng)性能較高，主要應(yīng)用于航空航天飛行模擬器的動(dòng)態(tài)仿真，但是成本較高。華南理工大學(xué)黎啟柏教授曾經(jīng)開發(fā)了電液比例控制系統(tǒng)三自由度動(dòng)感平臺(tái)，但是對(duì)其動(dòng)態(tài)性能沒有做進(jìn)一步分析和論證。 本文所研究的新型三自由度動(dòng)感模擬平臺(tái)是來源于北京博納啟源有限公司。其公司某型號(hào)三自由度動(dòng)感座椅機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)干涉、液壓系統(tǒng)使用了開關(guān)閥從而降低了體驗(yàn)的真實(shí)度等問題。針對(duì)此型號(hào)動(dòng)感座椅，本文借鑒國內(nèi)相關(guān)研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮成本和動(dòng)感模擬平臺(tái)性能兩方面因素開發(fā)了一種新型的三自由度電液比例并聯(lián)平臺(tái)，有效解決了機(jī)構(gòu)干涉問題，同時(shí)在滿足工況的前提下降低了研發(fā)成本。 針對(duì)開發(fā)的新型機(jī)構(gòu)，以Visual C++和OpenGL為開發(fā)工具，以Windows操作系統(tǒng)為開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)了實(shí)時(shí)控制軟件，基于OpenGL三維動(dòng)畫技術(shù)開發(fā)的三自由度動(dòng)感模擬平臺(tái)的三維動(dòng)畫仿真與實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件，可用于三自由度平臺(tái)三維動(dòng)畫演示、仿真與實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠?qū)崟r(shí)的觀察機(jī)構(gòu)的干涉點(diǎn)，從而為改善控制程序提供依據(jù)，有效解決機(jī)構(gòu)干涉問題，也對(duì)平臺(tái)的后續(xù)研究開發(fā)提供了基礎(chǔ)。要實(shí)現(xiàn)基于Visual C++和OpenGL的三維動(dòng)態(tài)仿真，首先必須對(duì)三維模型添加控制程序，而控制的前提是對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)理論分析，所以本文對(duì)新型機(jī)構(gòu)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)反解進(jìn)行了理論分析并推導(dǎo)了位置反解算法、編寫了基于VC++平臺(tái)的C程序;在位置反解算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行軌跡規(guī)劃并開發(fā)了相應(yīng)程序；其次，為三維動(dòng)態(tài)仿真軟件添加了必要的控制模塊；設(shè)計(jì)了新的電液比例液壓系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。針對(duì)電液比例控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了PID控制器，，并對(duì)加入控制器后系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能做了詳細(xì)分析。
【關(guān)鍵詞】：三自由度動(dòng)感模擬平臺(tái) 電液比例液壓系統(tǒng) 位置反解 PID控制 OpenGL 三維動(dòng)態(tài)仿真
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH703;TP273
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 引言9-19
• 1.1 動(dòng)感模擬平臺(tái)概述9-13
• 1.1.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究發(fā)展歷程9-11
• 1.1.2 三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的提出和研究歷程11-13
• 1.1.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用13
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 課題的來源背景及研究意義16
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容16-19
• 第二章 新型三自由度動(dòng)感模擬平臺(tái)的理論分析19-27
• 2.1 新型動(dòng)感模擬平臺(tái)機(jī)構(gòu)組成及技術(shù)指標(biāo)19-20
• 2.1.1 新型平臺(tái)的機(jī)構(gòu)組成19
• 2.1.2 新型平臺(tái)的技術(shù)指標(biāo)19-20
• 2.2 新型動(dòng)感模擬平臺(tái)姿態(tài)轉(zhuǎn)換理論20-23
• 2.2.1 新型動(dòng)感模擬平臺(tái)自由度分析21
• 2.2.2 坐標(biāo)系建立21
• 2.2.3 位姿描述與齊次變換矩陣?yán)碚?/span>21-22
• 2.2.4 位置逆解推導(dǎo)22-23
• 2.3 三自由度動(dòng)感模擬平臺(tái)的軌跡規(guī)劃與生成23-25
• 2.3.1 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃23-24
• 2.3.2 軌跡規(guī)劃24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第三章 新型三自由度動(dòng)感模擬平臺(tái)的研發(fā)27-47
• 3.1 動(dòng)感模擬平臺(tái)電液比例系統(tǒng)27-32
• 3.1.1 傳動(dòng)方式的選擇27
• 3.1.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制系統(tǒng)元件選型27-32
• 3.2 電液比例控制系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)與分析32-43
• 3.2.1 常規(guī) PID 控制器的設(shè)計(jì)和分析34-39
• 3.2.2 電液比例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究39-43
• 3.3 動(dòng)感平臺(tái)工作空間分析43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第四章 動(dòng)感模擬平臺(tái)控制系統(tǒng)軟件開發(fā)及三維動(dòng)態(tài)仿真47-67
• 4.1 動(dòng)感模擬平臺(tái)控制系統(tǒng)軟件開發(fā)47-52
• 4.1.1 系統(tǒng)軟件平臺(tái)選擇47-48
• 4.1.2 軟件設(shè)計(jì)思想與實(shí)現(xiàn)48-52
• 4.2 動(dòng)感模擬平臺(tái)三維動(dòng)態(tài)模擬仿真的實(shí)現(xiàn)52-65
• 4.2.1 OpenGL 介紹及仿真原理52-54
• 4.2.2 OpenGL 在 Visual C++中的實(shí)現(xiàn)54-62
• 4.2.3 模擬平臺(tái)三維模型的建立62-64
• 4.2.4 動(dòng)感模擬平臺(tái)基本動(dòng)作演示64-65
• 4.3 本章小結(jié)65-67
• 第五章 結(jié)論與展望67-69
• 5.1 主要研究成果67
• 5.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄75-76

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：新型三自由度動(dòng)感模擬平臺(tái)的研發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：292462