基于并聯(lián)六自由度電液伺服機(jī)構(gòu)的單自由度力控制研究.pdf

1、并聯(lián)六自由度機(jī)構(gòu)因其承載能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)剛度好、響應(yīng)快和控制精度高等一系列突出優(yōu)點(diǎn)而在飛行模擬器、空間對接模擬、駕駛模擬訓(xùn)練、船載和車載運(yùn)動(dòng)模擬等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前研究并聯(lián)六自由度機(jī)構(gòu)的輸出通常為位姿，而將輸出作為力的卻很少，尤其是將其用于廣義加載方面，尚未見到相關(guān)研究的報(bào)道。針對這一領(lǐng)域的空白和實(shí)際的需求，本文將并聯(lián)六自由度電液伺服機(jī)構(gòu)輸出看作廣義力而不是位姿進(jìn)行伺服控制，對其單自由度力控制進(jìn)行探索性研究，這在國內(nèi)外都是一種新的嘗試

2、。論文研究了并聯(lián)六自由度機(jī)構(gòu)力加載系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)分析了單自由度力控制原理和控制方法；設(shè)計(jì)并建立了基于并聯(lián)六自由度電液伺服機(jī)構(gòu)的單自由度力控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。主要內(nèi)容如下： 第一章概述了國內(nèi)外并聯(lián)六自由度機(jī)構(gòu)的發(fā)展和研究狀況，闡述本課題的研究意義和背景，給出本論文所要開展的主要研究工作。 第二章闡述了基于并聯(lián)六自由度機(jī)構(gòu)的廣義加載系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)。對力學(xué)模型進(jìn)行理論研究，推導(dǎo)出并聯(lián)六自由度機(jī)構(gòu)的廣義輸出

3、力公式，分析了廣義輸出力的影響因素，并針對并聯(lián)六自由度機(jī)構(gòu)單自由度力加載特性進(jìn)行了研究分析。 第三章提出了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的單缸輸出力小閉環(huán)和平臺輸出力大閉環(huán)的單自由度力控制方法。建立了單缸力控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，并推導(dǎo)出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和控制框圖。 第四章建立了單缸力和并聯(lián)六自由度電液伺服機(jī)構(gòu)單自由度力控制系統(tǒng)仿真模型。并運(yùn)用：Matlab的Simulink仿真工具，對單缸靜態(tài)力加載控制特性和各系統(tǒng)參數(shù)對控制特性影響進(jìn)行了仿真分析。

4、同時(shí)結(jié)合所提出的控制系統(tǒng)模型，對并聯(lián)機(jī)構(gòu)單自由度輸出力控制特性及其影響因素進(jìn)行了仿真研究。 第五章建立了基于并聯(lián)六自由度電液伺服機(jī)構(gòu)的力控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采用課題組自主研制的Stewart型六維力／力矩傳感器作為輸出廣義力的檢測系統(tǒng)，首次進(jìn)行了基于并聯(lián)六自由度電液伺服機(jī)構(gòu)的單自由度力控制實(shí)驗(yàn)研究。在研究單缸力控制特性基礎(chǔ)上，進(jìn)行了基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)單缸輸出力小閉環(huán)和平臺輸出力大閉環(huán)的單自由度力控制實(shí)驗(yàn)，對實(shí)現(xiàn)六缸協(xié)同力控制算法及其影響因素