本文關(guān)鍵詞：六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)仿真研究

  更多相關(guān)文章： 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái) 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 ADAMS建模 AMESim建模

【摘要】：六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)作為運(yùn)動(dòng)模擬器由于其結(jié)構(gòu)剛度大、位置精度高、承載能力強(qiáng)、動(dòng)態(tài)性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于航空航天、航海以及車載駕駛的模擬。隨著應(yīng)用的需求,平臺(tái)的平穩(wěn)運(yùn)行和控制精度的要求越來越高,而作為多輸入多輸出強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng),對(duì)平臺(tái)的研究提出了更高要求。為了滿足市場(chǎng)的需求,加快產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,本文在平臺(tái)的機(jī)構(gòu)學(xué)基礎(chǔ)上提出平臺(tái)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方案,利用ADAMS建立平臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型和AMESim建立液壓系統(tǒng)與控制系統(tǒng)模型,并實(shí)現(xiàn)聯(lián)合仿真,最后對(duì)搭建的平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試。論文的主要內(nèi)容如下：第一章,首先論述了本課題相關(guān)方面的研究背景,然后介紹了六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了現(xiàn)有平臺(tái)中存在的主要問題；最后概述了課題的研究目的和意義,明確了課題的研究方向。第二章,對(duì)六自由度的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析,對(duì)平臺(tái)和活塞桿之間的位移、速度、加速度和驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了詳細(xì)地推導(dǎo),并用LabVIEW軟件對(duì)平臺(tái)的機(jī)構(gòu)學(xué)模型進(jìn)行了程序編寫。第三章,分析了平臺(tái)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)平臺(tái)各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響,采用分段組合的方法對(duì)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并利用MATLAB軟件編寫優(yōu)化程序。第四章,利用ADAMS建立平臺(tái)的參數(shù)化模型,并對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真,驗(yàn)證其正確性。利用AMESim建立平臺(tái)的液壓伺服系統(tǒng)模型,通過仿真分析,平臺(tái)的液壓缸較好地實(shí)現(xiàn)位移控制。最后通過ADAMS和AMESIM的接口連接,實(shí)現(xiàn)聯(lián)合仿真。第五章,完成了平臺(tái)的搭建和實(shí)驗(yàn)研究。首先完成了平臺(tái)機(jī)械、液壓以及電控系統(tǒng)的搭建工作,對(duì)平臺(tái)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試,分析平臺(tái)運(yùn)動(dòng)中存在的問題,并對(duì)其改進(jìn)。第六章,最后對(duì)課題的研究工作進(jìn)行了總結(jié),闡述了平臺(tái)存在的不足,并對(duì)下一步研究工作進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái) 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 ADAMS建模 AMESim建模
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH137;TP273
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 第1章 緒論15-29
• 1.1 課題背景15-17
• 1.1.1 六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介16-17
• 1.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷史及現(xiàn)狀17-25
• 1.2.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)國(guó)外發(fā)展歷史及現(xiàn)狀17-20
• 1.2.2 并聯(lián)機(jī)構(gòu)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀20-23
• 1.2.3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用23-25
• 1.3 課題的研究目的及意義25-27
• 1.4 本課題研究?jī)?nèi)容27-28
• 1.5 本章小結(jié)28-29
• 第2章 六自由度平臺(tái)的機(jī)構(gòu)學(xué)分析29-43
• 2.1 平臺(tái)的自由度計(jì)算29
• 2.2 平臺(tái)的位置逆解29-32
• 2.2.1 坐標(biāo)系建立及位姿角定義30-31
• 2.2.2 各液壓缸伸縮量31-32
• 2.3 平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析32-34
• 2.3.1 速度分析32-34
• 2.3.2 加速度分析34
• 2.4 平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)分析34-40
• 2.4.1 上平臺(tái)的質(zhì)量陣、哥式項(xiàng)系數(shù)矩陣和重力項(xiàng)35-37
• 2.4.2 各液壓缸組件的質(zhì)量陣、哥式項(xiàng)系數(shù)矩陣和重力項(xiàng)37-40
• 2.5 基于LabVIEW的機(jī)構(gòu)學(xué)程序編寫40-41
• 2.6 本章小結(jié)41-43
• 第3章 六自由度平臺(tái)的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化43-58
• 3.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)平臺(tái)各性能指標(biāo)的影響43-50
• 3.1.1 各參數(shù)對(duì)可控性影響分析44-47
• 3.1.2 各參數(shù)對(duì)液壓缸行程的影響47-48
• 3.1.3 各參數(shù)對(duì)各液壓缸驅(qū)動(dòng)力的影響48-50
• 3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法50-57
• 3.2.1 平臺(tái)的研究目的指標(biāo)52
• 3.2.2 平臺(tái)結(jié)構(gòu)剛度計(jì)算52-53
• 3.2.3 液壓系統(tǒng)的平均流量計(jì)算53-54
• 3.2.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化過程及結(jié)果54-57
• 3.3 本章小結(jié)57-58
• 第4章 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)虛擬樣機(jī)建模58-85
• 4.1 ADAMS的參數(shù)化建模及動(dòng)態(tài)分析58-71
• 4.1.1 平臺(tái)的參數(shù)化建模58-60
• 4.1.2 平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)驗(yàn)證與分析60-62
• 4.1.3 平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)驗(yàn)證與分析62-64
• 4.1.4 活塞桿強(qiáng)度及彎曲穩(wěn)定性校核64-71
• 4.2 平臺(tái)液壓伺服系統(tǒng)建模及仿真分析71-79
• 4.3 平臺(tái)基于ADAMS與AMESim的聯(lián)合仿真79-84
• 4.3.1 AMESim和ADAMS的接口實(shí)現(xiàn)79-81
• 4.3.2 聯(lián)合仿真的建立81-84
• 4.4 本章小結(jié)84-85
• 第5章 雙六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的搭建及實(shí)驗(yàn)研究85-102
• 5.1 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)液壓系統(tǒng)的搭建86-90
• 5.1.1 泵站的選型86-89
• 5.1.2 伺服閥的選型89-90
• 5.1.3 位移傳感器的選用90
• 5.2 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)電控系統(tǒng)的搭建90-93
• 5.2.1 泵站電控系統(tǒng)91-92
• 5.2.2 電液控制系統(tǒng)92-93
• 5.3 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)試驗(yàn)研究93-100
• 5.3.1 系統(tǒng)的外形檢查及坐標(biāo)定位93-94
• 5.3.2 靜態(tài)性能測(cè)試94-95
• 5.3.3 同步性測(cè)試95-98
• 5.3.4 動(dòng)態(tài)性能測(cè)試98-100
• 5.4 本章小結(jié)100-102
• 第6章 總結(jié)和展望102-105
• 6.1 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)研究結(jié)果總結(jié)102-103
• 6.2 六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)研究展望103-105
• 參考文獻(xiàn)105-110

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊永立;;六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的仿真研究[J];工程機(jī)械文摘;2009年01期

2 劉相波,晁智強(qiáng),韓壽松;六自由度運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)試過程與處理方法[J];液壓與氣動(dòng);2004年04期

3 楊世祥,楊濤,徐悅桐;大型數(shù)字式六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的開發(fā)[J];液壓與氣動(dòng);2003年08期

4 趙強(qiáng);李洪人;;六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的振動(dòng)分析與測(cè)試[J];機(jī)械強(qiáng)度;2006年S1期

5 洪鳴,劉相波,于魁龍;六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)[J];兵工學(xué)報(bào)(坦克裝甲車與發(fā)動(dòng)機(jī)分冊(cè));1996年01期

6 顧魯青;孫翱;顧杰;;基于六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)對(duì)點(diǎn)目標(biāo)測(cè)量的定位計(jì)算[J];戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù);2007年05期

7 侯士豪;王勇亮;蓋永軍;孫方義;;六自由度運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)范圍的初等分析法[J];微計(jì)算機(jī)信息;2011年06期

8 王輝;陳學(xué)森;;飛行模擬器六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的仿真研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2012年05期

9 晁智強(qiáng);郭小牛;劉相波;韓壽松;李華瑩;;六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)位置反解的建模與仿真研究[J];流體傳動(dòng)與控制;2010年06期

10 邱法維;沙鋒強(qiáng);黃興宏;王剛;張宏基;劉作印;;并聯(lián)六自由度運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的研制[J];液壓與氣動(dòng);2011年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 杜曉旭;宋保維;曹永輝;;遠(yuǎn)程多載荷水下航行器六自由度運(yùn)動(dòng)仿真研究[A];第四屆全國(guó)船舶與海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

2 梁建民;潘春萍;蓋永軍;;六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A];二○○一年中國(guó)系統(tǒng)仿真學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2001年

3 戴余良;俞科云;王世明;苗海;;潛艇水下運(yùn)動(dòng)的分叉特性分析[A];第二十九屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 記者 史俊斌;仿真A320飛機(jī)乘務(wù)訓(xùn)練艙在西安問世[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 遲曉珠;六自由度運(yùn)動(dòng)多參數(shù)綜合測(cè)試技術(shù)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2004年

2 Ogbobe,Peter Okwudilichukwu;六自由度運(yùn)動(dòng)仿真平臺(tái)模態(tài)空間解耦控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

3 楊鵬;船舶六自由度運(yùn)動(dòng)模擬臺(tái)及其控制方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

4 劉國(guó)軍;六自由度運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的分析及結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

5 唐建林;基于模型的液壓六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)自適應(yīng)控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姚程;六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的模糊控制策略研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2015年

2 謝龍輝;六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)仿真研究[D];浙江大學(xué);2016年

3 尹立一;電動(dòng)六自由度運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

4 張玉姝;氣壓伺服式六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

5 李昌;基于六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的力加載控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

6 馬永曉;并聯(lián)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)動(dòng)力學(xué)分析及最優(yōu)控制研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

7 謝艷平;具有360度回轉(zhuǎn)功能的六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2008年

8 陳志雄;列車駕駛模擬器體感模擬的仿真研究[D];西南交通大學(xué);2006年

9 姚石磊;六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

10 張松;六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與路譜模擬[D];華東理工大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：600321