并聯(lián)式穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)用于隔離載體運(yùn)動(dòng),能夠保證安裝于載體的武器系統(tǒng)在外部干擾作用下具有一個(gè)穩(wěn)定的工作空間。本文圍繞穩(wěn)定平臺(tái)技術(shù),從機(jī)構(gòu)空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析及伺服控制策略等方面對(duì)穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)出一種動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)性較好、精度較高、適用于載體武器系統(tǒng)的并聯(lián)式穩(wěn)定平臺(tái)。本文首先根據(jù)螺旋理論建立起機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,用支鏈分析法優(yōu)化設(shè)計(jì)了平臺(tái)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析了并聯(lián)平臺(tái)支鏈及整體機(jī)構(gòu)的自由度,從機(jī)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)角度驗(yàn)證了此并聯(lián)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定功能的可行性。接下來(lái)進(jìn)行了并聯(lián)穩(wěn)定平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析,分別利用羅德里格參數(shù)及歐拉角的空間姿態(tài)描述方法,推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)的位置逆解和速度逆解；同時(shí)基于拉格朗日方程建立穩(wěn)定平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)模型,分析求解穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)動(dòng)能與勢(shì)能,得到廣義坐標(biāo)與廣義力的函數(shù)關(guān)系。為滿(mǎn)足穩(wěn)定平臺(tái)對(duì)精度和實(shí)時(shí)性的要求,本文結(jié)合并聯(lián)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)設(shè)計(jì)出Fuzzy-PID控制算法,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了Fuzzy-PID方法的優(yōu)越性。為了達(dá)到穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)的實(shí)際工程應(yīng)用要求,本文將DSP作為核心控制器,對(duì)穩(wěn)定平臺(tái)的姿態(tài)參考系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)；同時(shí)在高效開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS內(nèi),利用... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１串聯(lián)開(kāi)鏈?圖２．２單環(huán)閉鏈??圖２．１所示為典型的串聯(lián)開(kāi)鏈?zhǔn)�，其典型代表為工業(yè)生產(chǎn)用的機(jī)械臂；圖２．１所示??

姿信息反饋，控制伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改變機(jī)構(gòu)姿態(tài)，保證臺(tái)體穩(wěn)定。此種驅(qū)動(dòng)精度高，響應(yīng)??快，但成本較高。??主動(dòng)式穩(wěn)定平臺(tái)按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)又可分為兩類(lèi)，一類(lèi)為串聯(lián)開(kāi)鏈?zhǔn)�，如圖２．３所示，??一般由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)或者電機(jī)連接減速器作為驅(qū)動(dòng)方式，另一類(lèi)為多閉環(huán)并聯(lián)式，如圖??２．４所示，由電動(dòng)缸或液壓缸作為驅(qū)動(dòng)方式。??穩(wěn)定平面?７?？?＼??祭?＇風(fēng)??圖２．５串聯(lián)框式?圖２．６并聯(lián)鏈?zhǔn)??對(duì)于圖２．５所示串聯(lián)雙框式平臺(tái)，其有＾＾下特點(diǎn)；具有恒定的傳動(dòng)比，縱搖和橫搖??相獨(dú)立，互不干擾，因此便于控制算法的設(shè)計(jì)。利于小型化設(shè)計(jì)，重量較輕，但是由于??它的一軸息要作為另一軸的負(fù)載，因此總體負(fù)載較小。??對(duì)于圖２．６所示的多閉環(huán)并聯(lián)式平臺(tái)，其有Ｗ下特點(diǎn)：滾珠絲杠副能提供很大的傳??動(dòng)比，因此一方面由于電機(jī)功率的減小，在同等負(fù)載下，此種機(jī)構(gòu)有利于減小穩(wěn)定平臺(tái)??的體積

?山??閣２．３并聯(lián)閉鏈伸縮型?圖２．４并聯(lián)巧鏈回轉(zhuǎn)型??而本文主要研究的穩(wěn)定平臺(tái)根據(jù)實(shí)際工作條件和工作要求，可按照驅(qū)動(dòng)分為主動(dòng)型??和被動(dòng)型兩種［２２］。??被動(dòng)式穩(wěn)定平臺(tái)，臺(tái)體安裝陀螺，依靠陀螺自身慣性力矩穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的姿態(tài)。這種結(jié)??構(gòu)具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，但是對(duì)于隔離高頻干擾其響應(yīng)存在一定滯后性。??主動(dòng)式穩(wěn)定平臺(tái)，其主要由液壓、電動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)空間姿態(tài)敏感元件對(duì)平臺(tái)位??姿信息反饋，控制伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改變機(jī)構(gòu)姿態(tài)，保證臺(tái)體穩(wěn)定。此種驅(qū)動(dòng)精度高，響應(yīng)??快，但成本較高。??主動(dòng)式穩(wěn)定平臺(tái)按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)又可分為兩類(lèi)，一類(lèi)為串聯(lián)開(kāi)鏈?zhǔn)�，如圖２．３所示，??一般由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)或者電機(jī)連接減速器作為驅(qū)動(dòng)方式

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3258350