發(fā)布時間：2021-04-12 03:11

　　多自由度高速移動機構是鏈路項目中重要的姿態(tài)模擬設備,旨在完成武器性能的測試實驗,其性能的優(yōu)劣直接關系到測試結果的可靠性和可信性,在武器系統研發(fā)過程中起到決定性作用。本論文主要完成模擬系統的關鍵部分——控制系統的相關設計工作。本論文首先根據設計指標要求確定了PC機+運動控制卡的半閉環(huán)控制方式,設計了包括人機交互系統、驅動系統和運動執(zhí)行系統的三層結構。而后根據該結構對系統的硬件和軟件分別進行了詳細設計。其次,建立了控制系統的數學模型,通過Matlab對系統速度控制和位置控制進行了仿真分析,仿真結果表明系統速度精度、定位精度均滿足指標要求。最后,本文搭建了性能測試裝置,完成了性能測試實驗,測試結果表明該多自由度目標姿態(tài)模擬系統的速度精度、定位精度等各項性能均滿足指標要求。多自由度目標姿態(tài)模擬系統的控制系統控制精度高,控制簡單、可靠。經過多次運行測試,設備運行狀態(tài)良好,達到了設計指標要求。 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 論文研究的背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 國外研究現狀
        1.2.2 國內研究現狀
    1.3 論文主要研究內容與工作
2 姿態(tài)模擬系統總體設計
    2.1 系統設計要求
    2.2 系統總體方案
    2.3 機械執(zhí)行系統
    2.4 姿態(tài)模擬控制系統方案
        2.4.1 控制方案的分析與確定
        2.4.2 控制方式的分析與確定
        2.4.3 控制系統結構設計
        2.4.4 控制模式設計
    2.5 姿態(tài)模擬系統的控制系統軟件方案
        2.5.1 上層控制軟件
        2.5.2 底層驅動軟件
    2.6 本章總結
3 姿態(tài)模擬系統的控制系統硬件設計
    3.1 主要硬件的選擇
        3.1.1 運動控制卡的選擇
        3.1.2 伺服電機及其驅動器的選擇
        3.1.3 PLC控制器的選擇
    3.2 控制系統硬件結構的搭建
    3.3 驅動器接口說明
        3.3.1 移動伺服驅動接口說明
        3.3.2 擺動伺服驅動接口說明
    3.4 手動控制硬件設計
    3.5 四種動作硬件設計
        3.5.1 橫向及豎向電路設計
        3.5.2 上下擺動及左右擺動電路設計
    3.6 本章總結
4 姿態(tài)模擬系統的控制系統軟件設計
    4.1 總體設計
        4.1.1 系統軟件運行框架
        4.1.2 Trio軟件運行流程
    4.2 上層控制軟件測試程序簡介
    4.3 底層驅動軟件程序——Trio軟件程序
        4.3.1 主程序
        4.3.2 歸零子程序
        4.3.3 手動子程序
        4.3.4 點動子程序
        4.3.5 實驗模式子程序
        4.3.6 位置模式子程序
    4.4 本章小結
5 姿態(tài)模擬系統的控制系統仿真
    5.1 系統模型
        5.1.1 控制系統的一般模型
        5.1.2 運動速度分析
        5.1.3 PID參數整定
    5.2 橫向移動的建模與仿真
        5.2.1 橫向移動速度仿真分析
        5.2.2 橫向移動位置仿真分析
    5.3 豎向移動的建模與仿真
        5.3.1 豎向移動速度仿真分析
        5.3.2 豎向移動位置仿真分析
    5.4 本章小結
6 姿態(tài)模擬系統的性能指標測試
    6.1 行程測試
    6.2 定位精度測試
    6.3 速度精度測試
    6.4 本章小結
7 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 創(chuàng)新工作
    7.3 展望
附錄
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果等
致謝



本文編號：3132495