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

【摘要】：并聯(lián)機構(gòu)一直是國內(nèi)外研究的熱點，動感模擬平臺是并聯(lián)機構(gòu)的一種。主要應(yīng)用于運動仿真領(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)動感平臺的開發(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)三自由度動感平臺，但是對其動態(tài)性能沒有做進一步分析和論證。 本文所研究的新型三自由度動感模擬平臺是來源于北京博納啟源有限公司。其公司某型號三自由度動感座椅機構(gòu)運動出現(xiàn)干涉、液壓系統(tǒng)使用了開關(guān)閥從而降低了體驗的真實度等問題。針對此型號動感座椅，本文借鑒國內(nèi)相關(guān)研發(fā)的經(jīng)驗，綜合考慮成本和動感模擬平臺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，有效解決了機構(gòu)干涉問題，同時在滿足工況的前提下降低了研發(fā)成本。 針對開發(fā)的新型機構(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，開發(fā)了實時控制軟件，基于OpenGL三維動畫技術(shù)開發(fā)的三自由度動感模擬平臺的三維動畫仿真與實時監(jiān)控軟件，可用于三自由度平臺三維動畫演示、仿真與實時監(jiān)控，能夠?qū)崟r的觀察機構(gòu)的干涉點，從而為改善控制程序提供依據(jù)，有效解決機構(gòu)干涉問題，也對平臺的后續(xù)研究開發(fā)提供了基礎(chǔ)。要實現(xiàn)基于Visual C++和OpenGL的三維動態(tài)仿真，首先必須對三維模型添加控制程序，而控制的前提是對機構(gòu)進行運動學(xué)理論分析，所以本文對新型機構(gòu)平臺的運動學(xué)反解進行了理論分析并推導(dǎo)了位置反解算法、編寫了基于VC++平臺的C程序;在位置反解算法的基礎(chǔ)上進行軌跡規(guī)劃并開發(fā)了相應(yīng)程序；其次，為三維動態(tài)仿真軟件添加了必要的控制模塊；設(shè)計了新的電液比例液壓系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)。針對電液比例控制系統(tǒng)設(shè)計了PID控制器，，并對加入控制器后系統(tǒng)的動態(tài)性能做了詳細分析。
【關(guān)鍵詞】：三自由度動感模擬平臺 電液比例液壓系統(tǒng) 位置反解 PID控制 OpenGL 三維動態(tài)仿真
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH703;TP273
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 引言9-19
• 1.1 動感模擬平臺概述9-13
• 1.1.1 并聯(lián)機構(gòu)的研究發(fā)展歷程9-11
• 1.1.2 三自由度并聯(lián)機構(gòu)的提出和研究歷程11-13
• 1.1.3 并聯(lián)機構(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 新型三自由度動感模擬平臺的理論分析19-27
• 2.1 新型動感模擬平臺機構(gòu)組成及技術(shù)指標19-20
• 2.1.1 新型平臺的機構(gòu)組成19
• 2.1.2 新型平臺的技術(shù)指標19-20
• 2.2 新型動感模擬平臺姿態(tài)轉(zhuǎn)換理論20-23
• 2.2.1 新型動感模擬平臺自由度分析21
• 2.2.2 坐標系建立21
• 2.2.3 位姿描述與齊次變換矩陣理論21-22
• 2.2.4 位置逆解推導(dǎo)22-23
• 2.3 三自由度動感模擬平臺的軌跡規(guī)劃與生成23-25
• 2.3.1 運動規(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 新型三自由度動感模擬平臺的研發(fā)27-47
• 3.1 動感模擬平臺電液比例系統(tǒng)27-32
• 3.1.1 傳動方式的選擇27
• 3.1.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計及控制系統(tǒng)元件選型27-32
• 3.2 電液比例控制系統(tǒng)控制器設(shè)計與分析32-43
• 3.2.1 常規(guī) PID 控制器的設(shè)計和分析34-39
• 3.2.2 電液比例系統(tǒng)動態(tài)特性研究39-43
• 3.3 動感平臺工作空間分析43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第四章 動感模擬平臺控制系統(tǒng)軟件開發(fā)及三維動態(tài)仿真47-67
• 4.1 動感模擬平臺控制系統(tǒng)軟件開發(fā)47-52
• 4.1.1 系統(tǒng)軟件平臺選擇47-48
• 4.1.2 軟件設(shè)計思想與實現(xiàn)48-52
• 4.2 動感模擬平臺三維動態(tài)模擬仿真的實現(xiàn)52-65
• 4.2.1 OpenGL 介紹及仿真原理52-54
• 4.2.2 OpenGL 在 Visual C++中的實現(xiàn)54-62
• 4.2.3 模擬平臺三維模型的建立62-64
• 4.2.4 動感模擬平臺基本動作演示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】

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

本文編號：292462