六自由度平台控制系统研究

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1、硕士学位论文（工程硕士）六自由度平台控制系统研究RESEARCHONCONTROLSYSTEMOFSIXDEGREESOFFREEDOMTURNTABLE韩文博哈尔滨工业大学2016年9月万方数据国内图书分类号：V216.5学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文六自由度平台控制系统研究硕士研究生：韩文博导师：史小平教授申请学位：工程硕士学科：控制工程所在单位：中国运载火箭技术研究院答辩日期：2016年9月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIn

2、dex:V216.5U.D.C:621.3DissertationfortheMasteralDegreeinEngineeringRESEARCHONCONTROLSYSTEMOFSIXDEGREESOFFREEDOMTURNTABLECandidate：HanWenboSupervisor：Prof.ShiXiaopingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlengineeringAffiliation：Ch

3、inaAcademyofLaunchVehicleTechnologyDateofDefence：Sept,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据摘要摘要随着六自由度平台技术的不断发展和需求推动，六自由度运动平台已被广泛应用到各种训练模拟器中，如航空模拟器、舰船模拟器、直升机海上起降模拟平台、坦克等特种车辆驾驶模拟器、汽车驾驶模拟器、火车驾驶模拟器、地震活动模拟器等，还被应用于动感电影等娱乐领域中。六自由度

4、运动平台涉及到机械、液压、电气、控制、计算机、传感器，空间运动数学模型、实时信号传输处理等一系列专业领域。本文以六自由度平台控制系统为研究对象，对六自由度平台进行系统建模与分析，并重点开展了平台控制系统设计。首先，详细阐述了六自由度平台的组成及结构，明确了平台的主要技术指标，提出了平台控制系统、液压系统、机械系统的设计方案，并绘制了各部分的结构框图。其次，结合六自由度平台特点，提出了位置姿态的反解和正解的方法，完成了对六自由度平台的运动学分析；通过应用Newton-Euler法，建立了六自由度平台

5、系统的动力学模型，并给出了平台机械系统方框图。第三，鉴于平台负载较大，故而采用液压驱动的方式；在系统建模过程中，通过先建立单一驱动支路数学模型，进一步推导出整个液压系统的方框图，完成了平台液压系统建模。最后，开展了平台控制系统设计，并对六自由度平台单缸控制方法研究，建立数学模型:提出PID控制方法，并对单缸闭环控制系统进行仿真和试验。结合平台研制工作，在平台各部分设计完成后，开展了试验分析，从试验结果看出，设计的系统满足应用要求。关键词:六自由度转平台；控制系统；建模；PID控制-I-万方数据Ab

6、stractAbstractAlongwiththedevelopmentoftheSixdegreeoffreedomturntabletechnologyandthedemanddriven.Sixdegreeoffreedommotionturntablehasbeenwidelyusedinmanykindsoftrainingsimulator,suchasexample,aviationsimulator、shipsimulator、helicopterlandingsimulator

7、、specialvehiclesimulator、automobildrivingsimulator、traindrivingsimulatorandseismicactivitysimulator,etc.Itisalsousedinthefieldofmotionpicturesandotherentertainment.Inthispaper,thesixdegreeoffreedomturntablecontrolsystemisstudied,systemmodelingandanaly

8、sisonsixdegreesoffreedomturntable,anddesigntheturntablecontrolsystem.Firstly,expoundsthecompositionandstructureofsixdegreesoffreedomturntableindetail,thenthemaintechnicalindexesofturntable、theturntablecontrolsystem、hydraulicsystemandthedesigns