隨著環(huán)境問題與能源危機(jī)日趨嚴(yán)重,各國均加強(qiáng)了海洋資源的開發(fā)與利用。海上平臺（船舶）用運(yùn)動補(bǔ)償平臺能夠有效隔離海洋載荷引起的搖蕩運(yùn)動,對保障平臺上儀器設(shè)備和工作人員的安全具有非常重要的意義。本文以一種新型三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)為原型,對海上平臺（船舶）用并聯(lián)運(yùn)動補(bǔ)償系統(tǒng)的控制策略與實(shí)現(xiàn)方法開展深入研究。首先,采用數(shù)值迭代法建立該新型三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)模型,根據(jù)同步驅(qū)動的約束條件建立機(jī)構(gòu)速度及加速度的映射模型,通過虛功原理法構(gòu)建出機(jī)構(gòu)的動力學(xué)模型,借助MATLAB編程和ADAMS聯(lián)合仿真驗(yàn)證所建數(shù)學(xué)模型的正確性。其次,在深入分析傳統(tǒng)伺服系統(tǒng)三環(huán)控制原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一種基于動力學(xué)模型的力矩前饋伺服控制策略,編寫出用戶自定義伺服算法,采用開放式運(yùn)動控制器CK3M,基于EtherCAT總線控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)該算法并驗(yàn)證其有效性,在此基礎(chǔ)上深入分析各控制器參數(shù)對控制效果的影響,進(jìn)而優(yōu)化出適用于并聯(lián)運(yùn)動補(bǔ)償平臺的控制器參數(shù)。然后,基于雙軸傾角傳感器和PC搭建了船舶位姿測量系統(tǒng),采用運(yùn)動控制器、伺服驅(qū)動器和伺服電機(jī)搭建了運(yùn)動控制系統(tǒng),以新型三自由度機(jī)構(gòu)樣機(jī)作為運(yùn)動補(bǔ)償系統(tǒng),完成了并聯(lián)運(yùn)動補(bǔ)償平臺的搭建... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－３典型的框架式運(yùn)動補(bǔ)償平臺結(jié)構(gòu)??（ａ）兩軸運(yùn)動補(bǔ)償平臺；（ｂ）三軸運(yùn)動補(bǔ)償平臺；??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｆｒａｍｅ?ｍｏｔｉｏｎ?ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ?ｐｌａｔｆｏｒｍｓ??３??

框架式三軸陀螺穩(wěn)定平臺，理論上能夠完全補(bǔ)償載體的橫堯縱搖和艏搖的姿態(tài)??變化，從而保持電視攝像頭姿態(tài)穩(wěn)定。??角度傳感器??ｒ?、、－＼??Ｉ???，???????Ｍ??ｉ??Ｉ???ｔ???Ｉ外壞俯仰隨動冋路｜由，?．．?｜內(nèi)俯仰穩(wěn)定Ｎ路｜??—１—?＾?ｎ?ｒｉ?介一一電機(jī)—￣１??Ｌ??１??Ｉ?ｆｔ?度傳感器，ｚ，?—??ｎ??Ｊ?陀螺?ｉ??￣｜內(nèi)方位＃定冋屈??１?一外環(huán)方位隨動間路?１－?一?—?—??圖１－４兩軸四環(huán)架工作原理??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｕｌｔｉ－ｆｒａｍｅ?ｓｙｓｔｅｍ??除了全框架式的串聯(lián)穩(wěn)定平臺以外，文獻(xiàn)［１７］還分析了如圖１－５所示的各種??開環(huán)式穩(wěn)定平臺的特點(diǎn)，研究了船舶搖動對三軸雷達(dá)系統(tǒng)的影響，并在此基礎(chǔ)上??提出了簡便可行的控制方案。為了解決船舶大幅升沉運(yùn)動的問題，美國學(xué)者??ＪａｍｅＳ［１８］設(shè)計(jì)了如圖１－６所示的承載能力達(dá)７５００噸的深海采礦裝置升沉補(bǔ)償系統(tǒng)，??該系統(tǒng)采用上述雙框架式結(jié)構(gòu)以隔離船舶的橫堯縱搖運(yùn)動，并通過液壓缸驅(qū)動??’『俯仰軸個、俯仰軸??ｊ??芝位軸?藝位軸??圖１－５開環(huán)式穩(wěn)定平臺結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ?ｓｔａｂｌｅ?ｐｌａｔｆｏｒｍ??４??

第一：ｉ：緒論??雙框架式結(jié)構(gòu)沿周定立柱上下移動糴隔離船舶的升沉運(yùn)動。??－：＾Ｐ￣??圖１－６升沉補(bǔ)償系統(tǒng)??Ｆｉｇｕｒｅ?１－６?Ｈｅａｖｅ?ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ?ｐｌａｔｆｏｒｍ??＿前，串朕運(yùn)動補(bǔ)償平臺已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，并且廣泛應(yīng)用乎艦船武器、黃達(dá)、攝??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??（ｄ）?（ｅ）??圖１－７?ａ外的串聯(lián)運(yùn)動＃償，平＆產(chǎn)品??（ａ）ＷＳＣ－ｒ＿，？襄翁；（ｂ．）憤性龜脆系統(tǒng)（ｃ）兩軸．取架著ｆ麵??：（ｄ）猶隹制機(jī)槍ＳＴＡＭＰ系統(tǒng)朦＿平臺；（ｅ）麵ｆ?３．０系統(tǒng)ｉ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－７?Ｓｅｒｉａｌ?ｍｏｔｉｏｎ?ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ?ｐｌａｔｆｏｒｍ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ?ａｂｒｏａｄ??５??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3288113