本文關(guān)鍵詞：三自由度海浪模擬平臺(tái)的設(shè)計(jì)開發(fā)

  更多相關(guān)文章： 三自由度 動(dòng)力學(xué) 運(yùn)動(dòng)學(xué) 位置控制 液壓系統(tǒng)

【摘要】：虛擬的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)廣泛應(yīng)用于軍事、生活、娛樂等多個(gè)領(lǐng)域,例如：模擬航天器用以訓(xùn)練飛行員、模擬汽車在復(fù)雜路況運(yùn)行、提供身臨其境的游戲體驗(yàn)等。開發(fā)這類運(yùn)動(dòng)平臺(tái)可以降低成本、提高效率,成為當(dāng)今研究的一大熱點(diǎn)。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)廣泛被應(yīng)用在社會(huì)的多個(gè)領(lǐng)域,機(jī)械制造裝備行業(yè)也已廣泛使用各種CAD/CAM軟件來提高企業(yè)的工作效率、減輕工程設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,優(yōu)化產(chǎn)品方案。本文對三自由度海浪模擬平臺(tái)進(jìn)行了研究,在分析當(dāng)前海浪模擬的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際應(yīng)用要求,研究開發(fā)了三自由度串聯(lián)與并聯(lián)組合運(yùn)動(dòng)的模擬平臺(tái)。針對平臺(tái)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)對縱搖橫搖機(jī)構(gòu)和垂蕩機(jī)構(gòu)分別進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析,探討了平臺(tái)位置正解和反解解析表達(dá)式。結(jié)合理論設(shè)計(jì)計(jì)算,運(yùn)用SolidWorks軟件建立三維模型,裝配之后完成仿真試驗(yàn),完成了三個(gè)自由度動(dòng)作的模擬,運(yùn)動(dòng)平臺(tái)具有良好的運(yùn)動(dòng)性能。獲得海浪平臺(tái)在運(yùn)動(dòng)過程中與液壓缸運(yùn)動(dòng)的關(guān)系曲線,驗(yàn)證了動(dòng)力學(xué)理論分析的正確性,為液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。在流體力學(xué)和經(jīng)典控制理論的基礎(chǔ)上,建立閥控液壓缸的數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)電液伺服位置控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理,推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)位置控制的完整數(shù)學(xué)模型。在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中完成了主要元器件選型和設(shè)計(jì)計(jì)算,結(jié)合數(shù)學(xué)模型利用MATLAB/Simulink軟件完成仿真,仿真后得到能夠反映液壓系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性曲線,驗(yàn)證了液壓系統(tǒng)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：三自由度 動(dòng)力學(xué) 運(yùn)動(dòng)學(xué) 位置控制 液壓系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH137;P731.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究的來源和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 海浪的基本理論17-27
• 2.1 海浪的統(tǒng)計(jì)特性17-20
• 2.2 海浪譜密度20-21
• 2.2.1 Neumann譜20
• 2.2.2 PIERSON-MOSKOWITZE譜(P-M譜)20-21
• 2.2.3 ITTC雙參數(shù)譜21
• 2.2.4 JONSWAP譜21
• 2.2.5 文氏譜21
• 2.3 隨機(jī)海浪的實(shí)時(shí)仿真21-27
• 2.3.1 海浪公式的化簡22
• 2.3.2 仿真步驟22-23
• 2.3.3 仿真設(shè)置23-25
• 2.3.4 仿真結(jié)果25-27
• 第3章 海浪運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的機(jī)構(gòu)分析27-45
• 3.1 垂蕩機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析27-30
• 3.1.1 垂蕩機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)定28-29
• 3.1.2 速度分析29-30
• 3.2 垂蕩機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析30-34
• 3.2.1 模型的構(gòu)建30-32
• 3.2.2 動(dòng)力學(xué)仿真32-33
• 3.2.3 動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果分析33-34
• 3.3 縱搖橫搖機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析34-38
• 3.3.1 縱搖橫搖機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)反解表達(dá)式35-37
• 3.3.2 縱搖橫搖機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解表達(dá)式37-38
• 3.4 縱搖橫搖機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析38-45
• 3.4.1 縱搖橫搖機(jī)構(gòu)受力分析39-40
• 3.4.2 液壓缸的作用力和力矩40-42
• 3.4.3 動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型42-45
• 第4章 三維建模和運(yùn)動(dòng)仿真45-53
• 4.1 海浪平臺(tái)三維建模45
• 4.2 海浪平臺(tái)零部件的三維造型過程45-47
• 4.3 海浪平臺(tái)的裝配47-49
• 4.4 運(yùn)動(dòng)仿真49-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第5章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)53-79
• 5.1 系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)54-55
• 5.2 液壓控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型55-65
• 5.2.1 對稱閥控非對稱液壓缸動(dòng)力機(jī)構(gòu)的基本方程56-61
• 5.2.2 對稱閥控非對稱液壓缸動(dòng)力機(jī)構(gòu)的傳遞函數(shù)61-63
• 5.2.3 對稱閥控非對稱液壓缸動(dòng)力機(jī)構(gòu)傳遞函數(shù)的簡化形式63-64
• 5.2.4 對稱閥控非對稱缸液壓位置控制系統(tǒng)方框圖64-65
• 5.3 液壓系統(tǒng)主要元器件選型65-70
• 5.3.1 供油壓力66
• 5.3.2 液壓缸的設(shè)計(jì)選型66-67
• 5.3.3 伺服閥的選型67-68
• 5.3.4 液壓泵的選擇68
• 5.3.5 電機(jī)的選擇68
• 5.3.6 磁致伸縮線性位移傳感器68-70
• 5.4 液壓輔件的選擇70-71
• 5.4.1 蓄能器70
• 5.4.2 過濾器70-71
• 5.4.3 液壓油71
• 5.5 液壓系統(tǒng)性能分析71-77
• 5.5.1 MATLAB/Simulink仿真71-72
• 5.5.2 系統(tǒng)性能的衡量指標(biāo)72-73
• 5.5.3 穩(wěn)定性分析與階躍響應(yīng)73-77
• 5.6 本章小結(jié)77-79
• 第6章 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 結(jié)論79
• 6.2 展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 謝遠(yuǎn)黨;李維嘉;;六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性分析及AMESim仿真[J];機(jī)電工程;2012年03期

2 李鄂民;齊文虎;王濱;楊洋;張晨;;液壓缸雙梁鉸接式剪叉機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J];機(jī)床與液壓;2011年22期

3 馬偉;;基于MATLAB數(shù)學(xué)模型的三自由度擺臺(tái)動(dòng)力學(xué)建模與分析[J];水雷戰(zhàn)與艦船防護(hù);2011年01期

4 孫光旭;袁端才;;液壓剪叉式升降臺(tái)的動(dòng)力學(xué)仿真[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2010年11期

5 盧道華;萬展;;基于ADAMS并聯(lián)機(jī)構(gòu)搖擺臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真[J];艦船科學(xué)技術(shù);2010年05期

6 歐陽昕;劉山尖;錢兆俊;;三自由度搖擺臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];船舶工程;2010年01期

7 叢濱;崔宏林;劉振;;海浪模型的建立與仿真[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年05期

8 蔡文書;程志紅;沈春豐;;基于SolidWorks的液壓支架三維建模和運(yùn)動(dòng)仿真[J];煤礦機(jī)械;2008年11期

9 鄧海順;;基于SolidWorks的液壓支架三維建模和運(yùn)動(dòng)仿真研究[J];礦山機(jī)械;2008年21期

10 曹大勞;王永梅;衛(wèi)平;李敏;;新型三自由度搖擺臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J];火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào);2008年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉麗;車輛三自由度平面運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的非線性分析及控制策略評價(jià)[D];吉林大學(xué);2010年

2 李強(qiáng);并聯(lián)電液伺服六自由度平臺(tái)系統(tǒng)低速運(yùn)動(dòng)研究[D];浙江大學(xué);2008年

3 楊軍宏;三自由度船舶運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)及其液壓伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

4 楊勇;多自由度液壓伺服系統(tǒng)的控制策略研究[D];中南大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李英偉;一種3-UPS/S并聯(lián)機(jī)構(gòu)液壓控制系統(tǒng)研究[D];燕山大學(xué);2013年

2 潘璇;三自由度汽車運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究[D];西南交通大學(xué);2013年

3 胡海洪;四自由度液壓機(jī)械手液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];南昌大學(xué);2012年

4 柳麗川;船舶姿態(tài)運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)設(shè)計(jì)—海浪層設(shè)計(jì)[D];大連海事大學(xué);2012年

5 梁敬娟;二維海浪模型的建立與半實(shí)物仿真[D];大連海事大學(xué);2012年

6 孫效光;海浪統(tǒng)計(jì)特性的分析及應(yīng)用[D];中國海洋大學(xué);2012年

7 齊文虎;液壓缸雙梁鉸接式剪叉升降平臺(tái)布置方式優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];蘭州理工大學(xué);2011年

8 歐陽呂衛(wèi);電液伺服控制六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)聯(lián)合仿真研究[D];太原理工大學(xué);2010年

9 趙峰;實(shí)際海浪環(huán)境下船模運(yùn)動(dòng)性能物理仿真試驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

10 栗洋;三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及其仿真[D];北京郵電大學(xué);2007年

，

本文編號：525492