基于Stewart平臺(tái)的動(dòng)感平臺(tái)設(shè)計(jì)與控制研究.pdf

1、Stewart平臺(tái)是經(jīng)典的六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，自提出以來，經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，而六自由度動(dòng)感平臺(tái)是該機(jī)構(gòu)在娛樂行業(yè)的擴(kuò)展應(yīng)用，在國內(nèi)屬于新興且發(fā)展迅猛的產(chǎn)業(yè)。由于這類動(dòng)感平臺(tái)模擬逼真，體驗(yàn)效果好，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
　　本文針對(duì)六自由度動(dòng)感平臺(tái)指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)平臺(tái)結(jié)構(gòu)，以及控制系統(tǒng)的硬件、軟件和控制策略，并通過調(diào)試試驗(yàn)，證明所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可行性。
　　本文首先建立六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，

2、通過仿真設(shè)計(jì)出平臺(tái)結(jié)構(gòu)中上、下鉸圓、液壓缸、伺服閥、虎克鉸等關(guān)鍵部件參數(shù)。然后建立電液控制系統(tǒng)模型，分析所設(shè)計(jì)的電液控制系統(tǒng)特性，提出采用動(dòng)壓反饋和前饋控制來提高系統(tǒng)阻尼，校正相位滯后和幅值衰減。同時(shí)，利用MATLAB與ADAMS聯(lián)合的半物理模型仿真，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)平臺(tái)和電液控制系統(tǒng)的的合理性。
　　根據(jù)動(dòng)感平臺(tái)動(dòng)態(tài)特性要求，設(shè)計(jì)出模糊 PID控制器，通過對(duì)比仿真，證明其在不同輸入信號(hào)下，對(duì)單通道電液控制系統(tǒng)的控制效果均優(yōu)于常規(guī)PID

3、控制器。另外，通過聯(lián)合仿真，證明模糊PID控制器在控制整機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)效果也比較理想。
　　根據(jù)六自由度動(dòng)感平臺(tái)多通道、實(shí)時(shí)性高、實(shí)時(shí)運(yùn)算量和通信量大等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出基于 C8051F120微處理器的單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的下位機(jī)，上位機(jī)采用普通PC機(jī)，并編寫了上位機(jī)與下位機(jī)控制程序。利用實(shí)驗(yàn)六自由度運(yùn)動(dòng)模擬器調(diào)試，證明整套控制系統(tǒng)能達(dá)到所需的控制效果，具有較好的實(shí)時(shí)性與可靠性。
　　本文設(shè)計(jì)了一種三維互不相關(guān)逆M序列發(fā)生器，以此作為激