本文選題：多軸伺服控制　切入點(diǎn)：并聯(lián)機(jī)構(gòu)　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：艦載隔振平臺(tái)可以緩和艦船在水面航行過程中,因海流、風(fēng)浪等外界天氣條件的影響而產(chǎn)生的船體的隨機(jī)振動(dòng)對(duì)艦載設(shè)備的影響。開發(fā)一個(gè)高效實(shí)用的,針對(duì)艦載隔振平臺(tái)的控制系統(tǒng)能最大限度的實(shí)現(xiàn)隔振的效果,因此具有廣泛的應(yīng)用前景。本文的艦載隔振平臺(tái)屬于一種新型的4UPS-P型并聯(lián)機(jī)構(gòu)。本文對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、軌跡規(guī)劃等方面的研究,進(jìn)行控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)搭建,并設(shè)計(jì)開發(fā)隔振平臺(tái)控制軟件。分析4UPS-P型并聯(lián)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)特性,在此基礎(chǔ)上分析并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性,通過閉環(huán)矢量法求解出運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解。通過運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解得到四個(gè)軸各自的目標(biāo)位置,再對(duì)四個(gè)軸分別進(jìn)行軌跡插值規(guī)劃,得到離線路徑數(shù)據(jù)。控制系統(tǒng)的整體控制方案采用“PC+EtherCAT總線”的控制方案,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)選用圖騰控制機(jī)柜作為控制載體。分別詳細(xì)規(guī)劃控制柜的總體布局方案和驅(qū)動(dòng)柜的布局方案,并設(shè)計(jì)中央控制單元作為控制柜的主控模塊。針對(duì)各個(gè)子模塊和電路進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)規(guī)劃,最終搭建出控制系統(tǒng)的硬件部分。根據(jù)總體控制方案制定隔振平臺(tái)軟件的三層架構(gòu),并分別實(shí)現(xiàn)軟件PLC功能函數(shù)的編寫與封裝,實(shí)現(xiàn)PLC與上層VC程序之間ADS通訊函數(shù)的編寫與封裝,實(shí)現(xiàn)上層控制軟件邏輯結(jié)構(gòu)的編寫和MFC軟件界面的編寫,其中包括示波器模塊、系統(tǒng)日志模塊、系統(tǒng)回零模塊、系統(tǒng)復(fù)位模塊、系統(tǒng)檢測(cè)模塊等。聯(lián)合調(diào)試開發(fā)的隔振平臺(tái)軟硬件系統(tǒng),達(dá)到預(yù)期的控制目標(biāo)。進(jìn)行主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn),與理想運(yùn)行軌跡比較,驗(yàn)證控制系統(tǒng)的控制效果。
[Abstract]:Shipborne vibration isolation platform can alleviate the influence of random vibration of ship on shipboard equipment due to the influence of ocean current, wind and wave and other external weather conditions during the navigation of ship on the surface of water. The control system of shipborne vibration isolation platform can maximize the effect of vibration isolation, so it has a wide application prospect. The shipborne vibration isolation platform in this paper belongs to a new type of 4UPS-P parallel mechanism. Based on the research of trajectory planning, the hardware design of the control system and the design and development of vibration isolation platform control software, the mechanism characteristics of 4UPS-P parallel mechanism are analyzed, and the kinematics characteristics of the parallel mechanism are analyzed. The inverse kinematics solution is obtained by the closed loop vector method. The target positions of the four axes are obtained by the inverse kinematics solution, and then the trajectory interpolation planning of the four axes is carried out respectively. The whole control scheme of the control system adopts the control scheme of "PC EtherCAT bus". On this basis, the totem control cabinet is selected as the control carrier. The overall layout scheme of the control cabinet and the layout scheme of the drive cabinet are respectively planned in detail. The central control unit is designed as the main control module of the control cabinet. The detailed design planning for each sub-module and circuit is carried out. Finally, the hardware part of the control system is built. According to the overall control scheme, the three-layer structure of the platform software is established. The software PLC function function is written and encapsulated, the ADS communication function is written and encapsulated between the PLC and the upper VC program, the logic structure of the upper control software and the MFC software interface are written, including the oscilloscope module. The system log module, system zero return module, system reset module, system detection module, etc. The hardware and software system of vibration isolation platform developed by joint debugging and development achieves the expected control target. The active control experiment is carried out and compared with the ideal running track. Verify the control effect of the control system.
【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】：2016
【分類號(hào)】：U674.703

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 呂玉恒;螺旋鋼彈簧浮置板技術(shù)及發(fā)泡聚氨脂隔振技術(shù)研討會(huì)在京、滬舉行[J];振動(dòng)與沖擊;2001年04期

2 呂玉恒;螺旋鋼彈簧浮置板技術(shù)及發(fā)泡聚氨脂隔振技術(shù)研討會(huì)在京滬舉行[J];工程建設(shè)與設(shè)計(jì);2001年06期

3 呂玉恒;螺旋鋼彈簧浮置板技術(shù)及發(fā)泡聚氨脂隔振技術(shù)研討會(huì)在京滬舉行[J];噪聲與振動(dòng)控制;2001年06期

4 呂玉恒;螺旋鋼彈簧浮置板技術(shù)及發(fā)泡聚氨脂隔振技術(shù)研討會(huì)在京滬舉行[J];上海環(huán)境科學(xué);2002年01期

5 徐纓;談志春;;大型風(fēng)機(jī)隔振基礎(chǔ)的動(dòng)力分析及其設(shè)計(jì)方案[J];石油化工設(shè)計(jì);2005年01期

6 莊表中;杜錦才;;屋頂上安裝制熱、制冷空調(diào)機(jī)組的隔振技術(shù)[J];振動(dòng)與沖擊;2006年04期

7 蘇榮華;彭晨宇;丁文文;;設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)雙層隔振系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能影響的研究[J];應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào);2008年06期

8 盧智成;朱全軍;程永峰;;隔振(震)技術(shù)在電力設(shè)施中的應(yīng)用及前景[J];電力建設(shè);2009年06期

9 鐘民軍;胡世峰;史鐵林;何其偉;;多步預(yù)測(cè)自校正控制算法在混合隔振中的應(yīng)用研究[J];振動(dòng)與沖擊;2009年10期

10 劉敬偉;;隔振技術(shù)在沖壓線上的應(yīng)用[J];裝備制造技術(shù);2009年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 林立;;浮筏隔振技術(shù)在艦船上的應(yīng)用與發(fā)展[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)1999年青年學(xué)術(shù)會(huì)議[CYCA'99]論文集[C];1999年

2 鄭鋼鐵;;空間飛行器隔振與振動(dòng)抑制研究進(jìn)展[A];第九屆全國(guó)振動(dòng)理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

3 張峰;許樹浩;俞孟薩;;桁架式浮筏隔振研究綜述[A];第十二屆船舶水下噪聲學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2009年

4 楊慶俊;王曉雷;;主被動(dòng)一體化八作動(dòng)器隔振平臺(tái)研究[A];第四屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

5 劉涌;胡永力;;空間探測(cè)精密載荷隔振技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[A];第二十五屆全國(guó)空間探測(cè)學(xué)術(shù)研討會(huì)摘要集[C];2012年

6 高紅偉;姚勇;褚云鵬;;采用隔振技術(shù)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析[A];2014年全國(guó)建筑物鑒定與病害處理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2014年

7 楊國(guó)泰;何成宏;揭小平;;錘與曲柄壓機(jī)的直接隔振[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鍛壓學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1995年

8 張旭輝;付永領(lǐng);劉永光;;基于約束權(quán)函數(shù)的FxLMS算法的自適應(yīng)有源隔振技術(shù)研究[A];第十一屆全國(guó)非線性振動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第八屆全國(guó)非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

9 高東;于隨然;李朝旭;;機(jī)載真空管類器件一支架系統(tǒng)隔振分析[A];2005年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

10 張愛中;張?zhí)m春;;彈簧隔振技術(shù)應(yīng)用于汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)探討[A];山東建筑學(xué)會(huì)建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)委員會(huì)、山東土木工程學(xué)會(huì)工程設(shè)計(jì)及電算專業(yè)委員會(huì)2006年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 本報(bào)記者 管晶晶;北京市勞保所：自主創(chuàng)新支撐首都重大工程[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

2 記者 陳娟 通訊員 陳友元;中國(guó)城市軌道交通隔振技術(shù)交流研討會(huì)在我市召開[N];桂林日?qǐng)?bào);2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 張業(yè)偉;基于非概率可靠性理論的航天器隔振技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

2 李銳;基于磁流變液懸置的發(fā)動(dòng)機(jī)隔振方法與試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2009年

3 王曉雷;氣動(dòng)隔振器及八作動(dòng)器隔振平臺(tái)控制問題研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

4 梁魯;減振隔振與整星及全箭動(dòng)態(tài)特性相互影響的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 吳強(qiáng);多子系統(tǒng)雙層隔振實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)及慣性參數(shù)識(shí)別[D];西南交通大學(xué);2015年

2 底復(fù)煈;基于氣動(dòng)肌肉并聯(lián)隔振系統(tǒng)建模及半主動(dòng)變剛度控制研究[D];河南科技大學(xué);2015年

3 鄭小龍;沖床模高計(jì)數(shù)器及其隔振技術(shù)研究[D];寧波大學(xué);2014年

4 富佳;位姿解耦型五維混聯(lián)隔振平臺(tái)振動(dòng)建模方法的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 彭銀雙;封閉差動(dòng)輪系行星架隔振分析與振動(dòng)特性研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

6 陸家悅;艦載隔振平臺(tái)分析與控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

7 付煉;雙腔室空氣彈簧隔振平臺(tái)的研制[D];華中科技大學(xué);2012年

8 崔瀟;兩種新型并聯(lián)多維隔振平臺(tái)機(jī)構(gòu)學(xué)研究[D];燕山大學(xué);2013年

9 王月;空間運(yùn)動(dòng)可控多自由度隔振平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

10 張紅燕;車載計(jì)算機(jī)硬盤—支架系統(tǒng)的隔振緩沖問題研究[D];上海海事大學(xué);2004年

，

本文編號(hào)：1634891