基于虛擬仿真的新型六自由度平臺(tái)的實(shí)時(shí)控制.pdf

1、六自由度平臺(tái)作為一種空間運(yùn)動(dòng)的模擬器，具有極為廣闊的應(yīng)用前景。如在汽車設(shè)計(jì)階段，六自由度平臺(tái)作為耐久性試驗(yàn)機(jī)，就能比較真實(shí)地模擬行駛中汽車底盤的運(yùn)動(dòng)狀況，從而在室內(nèi)就可以完成對整車或零部件的功能性和可靠性試驗(yàn)，大大縮短研發(fā)周期和降低研發(fā)成本。近些年來，有關(guān)六自由度平臺(tái)的結(jié)構(gòu)、實(shí)時(shí)控制方法的研究引起了國內(nèi)外眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。 本論文旨在開發(fā)一種新型的“3-2-1”型六自由度平臺(tái)和提出一種基于虛擬仿真的實(shí)時(shí)控制方法，并將這種新控制

2、方法成功應(yīng)用于新型平臺(tái)的實(shí)時(shí)控制。 圍繞選題，本論文首先分析了傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制方法所存在的算法復(fù)雜、解算耗時(shí)長、硬件需求高的缺點(diǎn)，提出了一種基于虛擬仿真的實(shí)時(shí)控制方法，該方法將復(fù)雜的空間運(yùn)動(dòng)學(xué)正、反解與實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制相分離；之后，參考MTS公司的MAST多軸振動(dòng)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了新型的“3-2-1”型六自由度平臺(tái)，并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)計(jì)算，根據(jù)相關(guān)計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)與搭建了包括驅(qū)動(dòng)6個(gè)直線伺服電動(dòng)缸在內(nèi)的“3-2-1”型六自由度平臺(tái)控制

3、系統(tǒng)；接著，使用Pro/E對“3-2-1”型六自由度平臺(tái)進(jìn)行了三維建模和六自由度運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，并由仿真直接獲得了6個(gè)直線伺服電動(dòng)缸的活塞桿的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)曲線；最后使用Microsoft Visual Basic 6.0編寫了控制軟件界面，通過調(diào)用GE系列運(yùn)動(dòng)控制卡的各種命令函數(shù)實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的相關(guān)功能，而當(dāng)加載仿真得到的各缸運(yùn)動(dòng)曲線后，每缸均能很好地跟蹤輸入曲線，使平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了期望的多自由度運(yùn)動(dòng)。 通過所進(jìn)行的“3-2-1”型六自由度平