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三自由度重型摇摆台控制系统设计  
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【英文题名】 Control System Design of3-dof Heavy Testing Platform
【作者】 马志明;
【导师】 伞冶;
【学位授予单位】 哈尔滨工业大学;
【学科专业名称】 控制工程
【学位年度】 2014
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 哈尔滨工业大学
【网络出版投稿时间】 2014-12-10
【关键词】 摇摆台; 虚拟样机技术; 滑模变结构控制; 基于模型设计;
【英文关键词】 testing platform; virtual prototype technology; sliding mode control; model-based design;
【中文摘要】 本课题针对三自由度重型摇摆台机械结构对大负载、大冲击以及复杂海浪运动等方面的工况要求,研发了一种新型基于并联机构形式的重型摇摆台,实现了在复杂的工作环境中,高精度、高可靠性地实时跟踪目标。 本文首先对摇摆台的机械结构与组成进行论述,并详细分析了其运动学特性,为控制系统的设计提供试验数据。建立摇摆台横摇与纵摇运动的坐标系和相应的数学模型,采用PROE进行参数化建模、装配图设计,并基于虚拟样机技术,在ADAMS环境下,建立重力场中摇摆台的虚拟仿真模型,设置相关参数,对摇摆台运动学分析,测试并得出相关试验数据等。 由于重型摇摆台质量大、惯性大、工况复杂等特点,通过分析得出电机驱动方式不能够满足其驱动要求,因此选择传动平稳、抗干扰能力强、响应速度快的液压驱动方式。故本文建立了液压伺服系统的数学建模,并阐述计算机控制液压伺服系统的基本原理,进行PID控制算法仿真分析,然后提出基于指数趋近律的滑模控制算法。仿真表明,滑模控制满足系统存在参数扰动以及外负载干扰下精度高、响应速度快、鲁棒性强等特点,能够实现摇摆台精确伺服控制。 最后本文采用基于模型的设计思想设计并实现适用于计算机控制的离散滑模控制算法...
【英文摘要】 In order to meet the working requirements of heavy load, instantly enormous impact and complexity of sea waves motion, a new platform based on parallel mechanism is proposed in this reaserch, which achieved high precision, high reliability in real-time tracking. Firstly, this paper analyzed mechanical structure and kinematics characteristics of the heavy swaying testing platform, to provide test data for control system design. Its rocking and rolling station coordination and corresponding mathematical m...
【更新日期】 2015-01-14

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