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

【摘要】：隨著技術的不斷發(fā)展,航天器空間交會對接全物理仿真實驗所需要的實驗場地、作用范圍在不斷的擴大。而利用拼接技術構建的大理石基臺難以滿足氣浮設備在過縫時對運行平穩(wěn)性的要求。二次平臺作為基臺和氣浮設備之間的隔離裝置,能夠對基臺的縫隙起到隔離與緩沖作用,從而降低對基臺的實現要求。二次平臺本身由多個子系統(tǒng)構成,本論文主要是完成其中的水平隨動子系統(tǒng)和動態(tài)調平子系統(tǒng)的設計與實現。水平隨動子系統(tǒng)的核心功能是實現其所承運行負載同基臺的隔離,并通過對所承運行負載的實時跟蹤,為運行負載提供一個動態(tài)無縫隙的運行平面。動態(tài)調平子系統(tǒng)的核心功能是實時調整二次平臺上臺面的姿態(tài),消除平臺水平運行過程中產生的臺體傾斜,從而保證水平隨動子系統(tǒng)所提供的動態(tài)無縫隙運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,并利用數理分析以及模型辨識獲取各子系統(tǒng)的數學模型。之后,采用分數階PID控制器對水平隨動子系統(tǒng)進行仿真設計,并依據仿真結果總結控制器各參數對系統(tǒng)性能的影響,以供后續(xù)調試之用;采用復合控制對動態(tài)調平子系統(tǒng)的電動控制部分進行仿真設計,保證系統(tǒng)穩(wěn)定性不變的情況下改善響應速度;采用神經網絡PID控制器對動態(tài)調平子系統(tǒng)的氣動控制部分進行仿真設計,利用神經網絡PID在線自學習特性,增強系統(tǒng)的適應能力。最后,設計子系統(tǒng)間的通信協議并實現控制算法和上位機軟件。通過系統(tǒng)調試驗證了性能指標。
[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.
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：V416.8;TP273

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張新邦;曾海波;張錦江;李季蘇;牟小剛;朱志斌;;航天器全物理仿真技術[J];航天控制;2015年05期

2 T.VINOPRABA;N.SIVAKUMARAN;S.NARAYANAN;T.K.RADHAKRISHNAN;;Design of internal model control based fractional order PID controller[J];Journal of Control Theory and Applications;2012年03期

3 孫建華;趙曉典;高永飛;;PC機與單片機的串口通信系統(tǒng)設計[J];軟件導刊;2010年09期

4 朱志偉;趙紹昕;王剛;周曉勤;;快速刀具伺服分數階PID控制仿真的研究[J];機電工程;2010年08期

5 王新升;韓建斌;梁斌;李基勇;;基于氣浮臺的微小衛(wèi)星姿態(tài)控制實時仿真[J];北京航空航天大學學報;2010年07期

6 高華宇;董云峰;;基于氣浮臺的小衛(wèi)星姿態(tài)控制全物理仿真實驗系統(tǒng)[J];計算機測量與控制;2009年06期

7 林來興;;四十年空間交會對接技術的發(fā)展[J];航天器工程;2007年04期

8 郭光榮;薛斌;張云龍;胡亮;;復合控制技術在高速高精度跟蹤控制系統(tǒng)中的應用[J];兵工自動化;2006年10期

9 張志明 ,孫廣清 ,王磊;Windows下高精度軟件定時器的研究與實現[J];微型機與應用;2003年01期

10 董曉倩,郭淑娟;氣動比例/伺服系統(tǒng)的建模研究[J];機床與液壓;2003年01期

相關會議論文 前1條

1 李季蘇;牟小剛;張錦江;;氣浮臺在衛(wèi)星控制系統(tǒng)仿真中的應用[A];'2006系統(tǒng)仿真技術及其應用學術交流會論文集[C];2006年

相關博士學位論文 前4條

1 劉國軍;六自由度運動模擬平臺的分析及結構參數的優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

2 許劍;五自由度氣浮仿真試驗臺樣機的研制及其關鍵技術的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

3 李磊;六自由度并聯平臺位置正解及控制方法研究[D];哈爾濱工程大學;2008年

4 延皓;基于液壓六自由度平臺的空間對接半物理仿真系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

相關碩士學位論文 前8條

1 熊兼海;分數階PID控制器的改進研究[D];暨南大學;2015年

2 劉啟循;氣浮臺垂向運動氣壓控制研究與實現[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

3 趙明;六自由度氣浮臺控制系統(tǒng)設計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

4 何兵懷;多點調平系統(tǒng)的研究[D];電子科技大學;2014年

5 游雷;平臺液壓調平系統(tǒng)設計研究[D];西華大學;2014年

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

7 高建龍;分數階PID控制器在伺服系統(tǒng)中的應用及實現[D];南京理工大學;2013年

8 牟金善;分數階PID控制器參數整定研究[D];華東理工大學;2013年

，

本文編號：1831361