基于各種不同的目的,國(guó)內(nèi)外許多公司和研究機(jī)構(gòu)都進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的研制,其中大多數(shù)采用的都是Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu),Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是高剛度、高承載能力和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是各個(gè)作動(dòng)器之間存在嚴(yán)重的耦合,并且垂蕩運(yùn)動(dòng)范圍由于要小于作動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)范圍而受到制約。本文結(jié)合暈船病研究的需要,設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)新穎的船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái),該模擬平臺(tái)由“剪叉式”結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大幅度的垂蕩運(yùn)動(dòng)模擬,由兩個(gè)并聯(lián)的“蹺蹺板”結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)縱搖和橫搖運(yùn)動(dòng)模擬。所設(shè)計(jì)的船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)采用高性能的位置跟蹤閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)驅(qū)動(dòng),高性能的位置跟蹤閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)在現(xiàn)代國(guó)防工業(yè)和民用工業(yè)上也有極大的需求,對(duì)其進(jìn)行深入的研究很有必要。圍繞所設(shè)計(jì)的船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)及其液壓伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),開展了下面一系列的研究工作:1.對(duì)所研制的船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,給出了運(yùn)動(dòng)學(xué)正解方程和反解方程。采用達(dá)朗貝爾原理,推導(dǎo)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程。在動(dòng)力學(xué)分析中,提出了直接采用連續(xù)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換方法獲得縱搖橫搖伺服缸的姿態(tài)角速度與角加速度的簡(jiǎn)單方法;提出了把縱搖橫搖機(jī)構(gòu)及上層平臺(tái)上的負(fù)載這個(gè)整體當(dāng)作垂蕩機(jī)構(gòu)的一個(gè)動(dòng)態(tài)負(fù)載來考慮,從而簡(jiǎn)化了垂蕩機(jī)構(gòu)的... 

【文章來源】：國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：136 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源及意義
    1.2 船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)綜述
        1.2.1 船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 船舶運(yùn)動(dòng)模擬器的性能指標(biāo)要求
    1.3 電液伺服系統(tǒng)高精度位置跟蹤控制研究的意義
    1.4 電液伺服系統(tǒng)中的非線性和不確定因素及其對(duì)系統(tǒng)性能的影響
    1.5 電液伺服系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 閥控缸電液伺服系統(tǒng)的建模研究
        1.5.2 閥控缸電液伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與設(shè)計(jì)研究
        1.5.3 閥控缸電液伺服系統(tǒng)的控制策略研究
    1.6 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)分析
    2.1 一種結(jié)構(gòu)新穎的船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)
    2.2 船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.2.1 垂蕩機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.2.2 縱搖橫搖機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.3 船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)方程
        2.3.1 縱搖橫搖機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程
        2.3.2 垂蕩機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程
    2.4 船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)仿真
    2.5 本章小結(jié)
第三章 船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)閥控非對(duì)稱缸液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的建模和特性分析
    3.1 閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)的基本描述
    3.2 閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)非線性模型的建立
        3.2.1 系統(tǒng)的描述方程
        3.2.2 系統(tǒng)的狀態(tài)空間非線性模型
        3.2.3 非線性模型的仿真結(jié)果與試驗(yàn)驗(yàn)證
    3.3 閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)非線性模型的局部線性化研究
        3.3.1 負(fù)載壓力與負(fù)載流量的定義
        3.3.2 基于負(fù)載流量與負(fù)載壓力的系統(tǒng)描述方程
        3.3.3 閥控非對(duì)稱缸的傳遞函數(shù)
    3.4 閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)非線性模型的全局線性化研究
        3.4.1 基于微分幾何的精確線性化方法簡(jiǎn)介
        3.4.2 非線性模型的反饋線性化
        3.4.3 系統(tǒng)的零動(dòng)態(tài)分析
    3.5 閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)特性分析
        3.5.1 閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)壓力特性分析
        3.5.2 閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)的速度特性
        3.5.3 閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)的負(fù)載壓力—流量輸出特性
        3.5.4 閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)剛度
    3.6 非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)特性影響的仿真分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 基于分岔理論的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析與設(shè)計(jì)
    4.1 基于分岔理論的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析
        4.1.1 平衡態(tài)與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
        4.1.2 基于多參數(shù)分岔理論的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析
        4.1.3 基于迭代搜索原理的分岔分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)
    4.2 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析與設(shè)計(jì)
        4.2.1 考慮管道的閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)狀態(tài)空間模型
        4.2.2 分岔理論在閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)中的適用性
        4.2.3 各參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定影響的分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 基于QFT的船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)高精度位置跟蹤魯棒控制器設(shè)計(jì)
    5.1 QFT控制方法的特點(diǎn)
    5.2 QFT控制器的設(shè)計(jì)過程
    5.3 非線性系統(tǒng)不確定模型的建模
        5.3.1 有理傳遞函數(shù)估計(jì)方法
        5.3.2 基于簡(jiǎn)單的閉環(huán)比例控制試驗(yàn)的系統(tǒng)不確定模型的建模方法
        5.3.3 基于非線性數(shù)學(xué)建模的系統(tǒng)不確定模型的建模方法
        5.3.4 基于反饋線性化模型的系統(tǒng)不確定模型的建模方法
        5.3.5 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識(shí)的系統(tǒng)不確定模型的建模方法
    5.4 控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的確定
    5.5 閥控非對(duì)稱缸系統(tǒng)QFT控制器的設(shè)計(jì)與仿真
    5.6 零相差跟蹤控制器的設(shè)計(jì)與仿真
    5.7 零相移低通濾波器的設(shè)計(jì)
    5.8 輸入飽和補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)及仿真
    5.9 高精度位置跟蹤魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    5.10 本章小結(jié)
第六章 船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究
    6.1 船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)樣機(jī)的研制
        6.1.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        6.1.2 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        6.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    6.2 船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)高精度位置跟蹤控制試驗(yàn)研究
        6.2.1 基于實(shí)際系統(tǒng)的不確定模型的建立
        6.2.2 QFT控制試驗(yàn)
        6.2.3 零相差跟蹤控制試驗(yàn)
        6.2.4 零相移低通濾波試驗(yàn)
        6.2.5 飽和補(bǔ)償控制試驗(yàn)
        6.2.6 與自學(xué)習(xí)滑模模糊控制的對(duì)比試驗(yàn)
    6.3 暈船病運(yùn)動(dòng)環(huán)境模擬試驗(yàn)研究
        6.3.1 人體暈船病機(jī)理研究
        6.3.2 暈船病運(yùn)動(dòng)環(huán)境模擬試驗(yàn)曲線
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
    1 發(fā)表論文
    2 申請(qǐng)專利


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]非線性電液位置伺服系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)滑模模糊控制[J]. 陳浩鋒,戴一帆,楊軍宏.  機(jī)床與液壓. 2006(09)
[2]坦克發(fā)動(dòng)機(jī)道路模擬測(cè)試平臺(tái)動(dòng)力學(xué)研究[J]. 袁立鵬,許宏光,趙克定.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(05)
[3]基于受控系統(tǒng)的分岔結(jié)構(gòu)確定控制器參數(shù)[J]. 陳玲莉,謝勇,徐健學(xué).  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(05)
[4]飛行模擬器六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的位置分析與測(cè)量控制[J]. 王勇亮,盧穎,梁建民.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2005(11)
[5]一種描述非線性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的新方法[J]. 楊永鋒,任興民,秦衛(wèi)陽(yáng).  中國(guó)機(jī)械工程. 2005(16)
[6]船舶運(yùn)動(dòng)模擬器閥控非對(duì)稱缸液壓系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)[J]. 陳浩鋒,戴一帆,楊軍宏.  液壓氣動(dòng)與密封. 2005(04)
[7]電力系統(tǒng)分岔與混沌研究綜述[J]. 王寶華,楊成梧,張強(qiáng).  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2005(07)
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[10]電氣液壓復(fù)合調(diào)節(jié)容積式舵機(jī)的精確線性化控制[J]. 李運(yùn)華,王占林.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2004(11)

博士論文
[1]超精密機(jī)床伺服控制技術(shù)研究[D]. 鄭子文.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2001

碩士論文
[1]船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)電液伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 陳浩鋒.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3185980