穩(wěn)定平臺是實現(xiàn)隔離載體運動和姿態(tài)變化影響而始終保持水平（相對大地穩(wěn)定）功能的穩(wěn)定裝置，在艦載飛機燈光引導系統(tǒng)中起到非常重要的作用。本論文從所研究的艦載機燈光引導系統(tǒng)二自由度氣動—電機穩(wěn)定平臺整體考慮，對各個部分進行了研究和探討，并通過這些研究討論氣動技術應用于穩(wěn)定平臺系統(tǒng)的可行性、可控性等相關問題。下面是本論文的一些主要內容： 首先，根據(jù)系統(tǒng)的性能指標，對穩(wěn)定平臺進行了機械本體的工程設計，并對其進行了位置和力學分析。另外對二自由度穩(wěn)定平臺進行了軌跡規(guī)劃和生成，推算出平臺的運動參數(shù)。 其次，根據(jù)平臺的運動指標，選取了氣源設備、氣缸、氣動伺服閥、步進電機和位移傳感器等元件型號，繪制了平臺氣動系統(tǒng)的原理圖。并建立了氣缸和高速開關閥的數(shù)學模型，得出氣動驅動系統(tǒng)的數(shù)學模型。 第三，設計了利用研華工控機和其功能板卡的集中控制硬件系統(tǒng)。采用C++軟件平臺編制了控制程序和控制界面，實現(xiàn)了縱搖和橫搖的定點運動和跟蹤外部信號的周期運動。 最后，對系統(tǒng)進行了可行性和可控性實驗，整理分析了各類實驗數(shù)據(jù)，并對本文提出的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)，特別是氣動技術應用于穩(wěn)定平臺系統(tǒng)的相關問題進行了討論。 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究氣動技術在二自由度穩(wěn)定平臺中應用的意義
        1.1.1 研究背景及艦載飛機燈光引導系統(tǒng)的重要地位
        1.1.2 研究燈光引導系統(tǒng)二自由度穩(wěn)定平臺的意義
        1.1.3 氣動技術應用于二自由度穩(wěn)定平臺系統(tǒng)中的意義
    1.2 氣動技術和穩(wěn)定平臺的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 穩(wěn)定平臺的特點及應用
        1.2.2 國內外穩(wěn)定平臺的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 穩(wěn)定平臺的各種驅動方式與氣動方式的比較
        1.2.4 氣動技術的現(xiàn)狀和發(fā)展
    1.3 本文研究的主要內容
        1.3.1 二自由度穩(wěn)定平臺的結構模型
        1.3.2 軌跡規(guī)劃及氣動驅動系統(tǒng)
        1.3.3 控制系統(tǒng)的設計
        1.3.4 實驗數(shù)據(jù)分析和對相關問題研究
第2章 二自由度穩(wěn)定平臺的結構及位置分析
    2.1 二自由度穩(wěn)定平臺的結構
        2.1.1 幾種穩(wěn)定平臺的結構形式比較
        2.1.2 氣動與步進電機結合驅動的穩(wěn)定平臺結構
        2.1.3 自由度的計算
    2.2 平臺的位置分析
        2.2.1 位置反解
        2.2.2 附加約束運動的分析
        2.2.3 位置正解
    2.3 本章小結
第3章 二自由度穩(wěn)定平臺機械本體的設計
    3.1 引言
    3.2 機械零件設計遵循的基本準則
    3.3 平臺的機械結構及力學分析
        3.3.1 縱向支撐板結構及受力分析
        3.3.2 橫板結構及受力分析
    3.4 運動副設計及步進電機的選擇
        3.4.1 轉動鉸鏈的設計
        3.4.2 步進電機的選擇
    3.5 穩(wěn)定平臺的軌跡規(guī)劃與生成
        3.5.1 軌跡規(guī)劃
        3.5.2 軌跡生成
        3.5.3 平臺運動參數(shù)的確定
    3.6 本章小結
第4章 穩(wěn)定平臺氣壓傳動系統(tǒng)控制方案設計
    4.1 引言
    4.2 穩(wěn)定平臺氣壓傳動動系統(tǒng)的工作原理
        4.2.1 幾種氣壓傳動系統(tǒng)位置控制方案的比較
        4.2.2 氣動PWM位置控制系統(tǒng)的組成和工作原理
        4.2.3 氣動系統(tǒng)參數(shù)的確定
    4.3 氣壓傳動系統(tǒng)主要元件的選擇
        4.3.1 氣源動力部分
        4.3.2 氣動執(zhí)行元件
        4.3.3 氣動控制閥
    4.4 氣動位置控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
        4.4.1 氣動基礎方程
        4.4.2 氣缸、高速開關閥特性分析
        4.4.3 氣壓傳動系統(tǒng)的數(shù)學模型及線性化
    4.5 本章小結
第5章 穩(wěn)定平臺控制系統(tǒng)設計
    5.1 引言
    5.2 姿態(tài)信號及反饋信號的采集和分析
        5.2.1 轉臺姿態(tài)或指令信號的分析
        5.2.2 反饋環(huán)節(jié)信號的采集分析
    5.3 控制系統(tǒng)的原理和實現(xiàn)
        5.3.1 系統(tǒng)控制方式的選擇
        5.3.2 控制系統(tǒng)硬件平臺的構建與實現(xiàn)
        5.3.3 控制系統(tǒng)軟件平臺設計
    5.4 本章小結
第6章 實驗與綜合評價
    6.1 引言
    6.2 實驗和數(shù)據(jù)分析
        6.2.1 系統(tǒng)結構可行性實驗
        6.2.2 系統(tǒng)可控性實驗
    6.3 相關問題的綜合評價
    6.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種有規(guī)可循的氣動控制回路設計的方法——步進法及其應用[J]. 朱光力.  液壓與氣動. 2004(06)
[2]氣動脈寬調制開關位置伺服系統(tǒng)驅動模式的研究[J]. 楊云,呂艷慧,李天石.  西安交通大學學報. 2002(09)
[3]氣動技術的近期發(fā)展及其影響因素[J]. 裘華徠.  液壓氣動與密封. 2002(03)
[4]一種氣體壓力控制方法及應用[J]. 王福生,孟曉風.  測控技術. 2001(04)
[5]氣動比例/伺服控制技術及應用[J]. 韓建海,張河新.  機床與液壓. 2001(01)
[6]微機控制兩自由度電液伺服穩(wěn)定平臺[J]. 金志立,王軍政,鄭萬煦.  液壓與氣動. 2000(04)
[7]高精度壓力伺服控制系統(tǒng)研究[J]. 李寶仁,張慶先,杜經(jīng)民.  液壓氣動與密封. 2000(02)
[8]并聯(lián)機器人機構概述[J]. 文福安,楊光.  機械科學與技術. 2000(01)
[9]氣動脈寬調制位置伺服系統(tǒng)的研究[J]. 黃維鋼,王顯正,馬培蓀.  液壓氣動與密封. 1997(04)
[10]具有穩(wěn)定平臺的船載雷達天線轉臺[J]. 施宇澄.  電子機械工程. 1997(05)

碩士論文
[1]直角三缸液壓搖擺臺控制系統(tǒng)的研制[D]. 李沖.哈爾濱工程大學 2005
[2]三自由度并聯(lián)驅動轉臺工程設計及研究[D]. 苗成義.哈爾濱工程大學 2004
[3]減搖鰭測控系統(tǒng)的研究[D]. 王立賢.哈爾濱工程大學 2003
[4]艦載機燈光引導系統(tǒng)仿真轉臺的研究[D]. 姜廣文.哈爾濱工程大學 2002



本文編號：2981791