發(fā)布時(shí)間：2018-05-01 22:56

  本文選題：氣浮臺(tái) + 水平隨動(dòng)　； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,航天器空間交會(huì)對(duì)接全物理仿真實(shí)驗(yàn)所需要的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、作用范圍在不斷的擴(kuò)大。而利用拼接技術(shù)構(gòu)建的大理石基臺(tái)難以滿足氣浮設(shè)備在過縫時(shí)對(duì)運(yùn)行平穩(wěn)性的要求。二次平臺(tái)作為基臺(tái)和氣浮設(shè)備之間的隔離裝置,能夠?qū)_(tái)的縫隙起到隔離與緩沖作用,從而降低對(duì)基臺(tái)的實(shí)現(xiàn)要求。二次平臺(tái)本身由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成,本論文主要是完成其中的水平隨動(dòng)子系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)調(diào)平子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。水平隨動(dòng)子系統(tǒng)的核心功能是實(shí)現(xiàn)其所承運(yùn)行負(fù)載同基臺(tái)的隔離,并通過對(duì)所承運(yùn)行負(fù)載的實(shí)時(shí)跟蹤,為運(yùn)行負(fù)載提供一個(gè)動(dòng)態(tài)無縫隙的運(yùn)行平面。動(dòng)態(tài)調(diào)平子系統(tǒng)的核心功能是實(shí)時(shí)調(diào)整二次平臺(tái)上臺(tái)面的姿態(tài),消除平臺(tái)水平運(yùn)行過程中產(chǎn)生的臺(tái)體傾斜,從而保證水平隨動(dòng)子系統(tǒng)所提供的動(dòng)態(tài)無縫隙運(yùn)行平面的整體平整度。論文中首先介紹了系統(tǒng)的整體組成,并利用數(shù)理分析以及模型辨識(shí)獲取各子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。之后,采用分?jǐn)?shù)階PID控制器對(duì)水平隨動(dòng)子系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),并依據(jù)仿真結(jié)果總結(jié)控制器各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響,以供后續(xù)調(diào)試之用;采用復(fù)合控制對(duì)動(dòng)態(tài)調(diào)平子系統(tǒng)的電動(dòng)控制部分進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),保證系統(tǒng)穩(wěn)定性不變的情況下改善響應(yīng)速度;采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器對(duì)動(dòng)態(tài)調(diào)平子系統(tǒng)的氣動(dòng)控制部分進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID在線自學(xué)習(xí)特性,增強(qiáng)系統(tǒng)的適應(yīng)能力。最后,設(shè)計(jì)子系統(tǒng)間的通信協(xié)議并實(shí)現(xiàn)控制算法和上位機(jī)軟件。通過系統(tǒng)調(diào)試驗(yàn)證了性能指標(biāo)。
[Abstract]:With the development of technology, the experimental field needed for the whole physical simulation experiment of spacecraft rendezvous and docking is expanding. However, the marble base platform constructed by splicing technology can not meet the requirement of smooth operation of air floatation equipment. As the isolation device between the base platform and the air floatation equipment, the secondary platform can insulate and buffer the gap between the base platform and the air floatation equipment, thus reducing the requirement for the realization of the base platform. The secondary platform itself is composed of several subsystems. This paper mainly completes the design and implementation of the horizontal servo subsystem and the dynamic leveling subsystem. The core function of the horizontal servo subsystem is to isolate the running load from the base platform, and to provide a dynamic and seamless running plane for the running load by tracking the load in real time. The core function of the dynamic leveling subsystem is to adjust the posture of the platform on the secondary platform in real time and eliminate the tilt of the platform during the horizontal operation of the platform. Thus, the overall smoothness of the dynamic seamless operation plane provided by the horizontal servo subsystem is guaranteed. In this paper, the overall composition of the system is introduced, and the mathematical models of each subsystem are obtained by mathematical analysis and model identification. After that, a fractional order PID controller is used to simulate and design the horizontal servo subsystem, and according to the simulation results, the influence of controller parameters on the system performance is summarized for subsequent debugging. The electric control part of the dynamic leveling subsystem is simulated and designed by using compound control to ensure the stability of the system and improve the response speed. The pneumatic control part of the dynamic leveling subsystem is simulated and designed by using the neural network PID controller, and the adaptive ability of the system is enhanced by using the on-line self-learning characteristic of the neural network PID. Finally, the communication protocol between subsystems is designed and the control algorithm and PC software are implemented. The performance index is verified by system debugging.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：V416.8;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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6 高華宇;董云峰;;基于氣浮臺(tái)的小衛(wèi)星姿態(tài)控制全物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2009年06期

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6 段明君;音圈電機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)[D];長春理工大學(xué);2014年

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8 牟金善;分?jǐn)?shù)階PID控制器參數(shù)整定研究[D];華東理工大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：1831361