風洞實驗運動模擬平臺的構型優(yōu)化和控制研究.pdf

1、風洞實驗是飛行器設計的一個重要組成環(huán)節(jié)，而風洞實驗運動平臺則是風洞實驗中重要的運動裝置，該平臺可以動態(tài)地模擬風洞實驗時飛行器模型所需的位置和姿態(tài)。目前，國內外少數幾臺能夠實現飛行器在風洞中同時改變三個姿態(tài)的運動裝置，基本都采用張線的形式。但是，采用張線形式的運動機構對于風洞實驗這樣特殊的應用，具有一些無法回避的缺陷。因此，在高速動態(tài)的場合，剛性的多自由度運動裝置比張線形式的運動裝置更有優(yōu)勢。
　　 本次課題在一般6自由度Stew

2、art型并聯(lián)機構的基礎上，對其進行構型優(yōu)化，設計出一種新型的滿足風洞動態(tài)實驗要求的運動平臺，并對其機構學和運動學進行了分析，推導出逆解公式，在基于運動學逆解的基礎上利用matlab數學工具，分析計算并繪制了機構的工作空間圖譜。根據剛度的定義，結合雅可比矩陣，推導了一種描述并聯(lián)機構剛度的標量指標，根據此指標對所設計的運動平臺進行剛度優(yōu)化，并與典型的Stewart型運動平臺進行剛度比較，為機構的進一步優(yōu)化設計提供了理論依據。
　　

3、利用ADAMS軟件對該機構進行參數化分析和優(yōu)化設計，利用ADAMS的參數化功能建立了參數化的運動平臺模型，建立了多目標優(yōu)化函數，最后進行了設計研究和試驗設計，根據影響機構桿件的伸縮速度和結構參數的敏感度，進行了優(yōu)化設計，根據優(yōu)化目標值得出了最優(yōu)的參數組合，從而最終確定風洞實驗運動平臺的構型尺寸。
　　 搭建了風洞實驗運動平臺的原理樣機，構建了其控制系統(tǒng)的硬件，搭接了控制柜線路，根據其裝置的要求，進行了控制系統(tǒng)的實驗，驗證了前面做