某型战机飞行模拟器三自由度运动平台的研制

发布时间：2017-06-14 06:08

  本文关键词：某型战机飞行模拟器三自由度运动平台的研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文研究的是某型战机飞行模拟器三自由度运动平台的研制开发技术。根据三自由度运动平台的设计指标,在分析平台运动机构的机械特性和运动学特性的基础上,本文确定了控制系统方案,完成了控制系统各部件的选型工作,实现了平台运动的实时控制,研制完成了战机在多种飞行训练科目中的动感控制软件。 三自由度运动平台是飞行模拟器的关键部件,它是一个空间并联运动机构,通过改变三个可伸缩的支撑杆的长度来实现平台的运动。它也是一个集空间机构学、计算机技术、控制理论、信息技术等多种技术于一体的运动控制机构。 本文从分析三自由度平台的结构入手,获得了三自由度平台的运动特性。并由此推导出三自由度平台的运动学正解和反解。本文采取反螺旋理论,分析了平台的运动特性,讨论了自由度的特点。 平台的控制系统采用分布式控制方式,分为主控、基础控制两级。主控系统主要完成平台的轨迹规划及获取各电动缸的位置控制指令,并对平台系统各部分的运作进行监控; 基础控制系统主要完成各个电动缸的闭环控制,使平台提供希望的动感效果。该运动平台采用了电动缸伺服控制系统作为三自由度平台的动力支撑,在国内尚属首例,这也是本设计方案的亮点之一。 三自由度平台控制系统采用VxWorks实时操作系统,保证系统具有良好的实时性和工作可靠性。整个控制系统功能完善、具有友好的通信接口和交互功能。 最后,本文介绍了平台的单缸和整机试验过程,通过试验调整平台的控制参数,以优化平台的控制性能。实验证明,三自由度运动平台的总体性能符合设计要求,已投入实际应用。
【关键词】：三自由度平台 模拟器 VxWorks 实时控制 电动缸伺服控制
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：V216.7
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-15
• 1.1 课题来源及意义7-8
• 1.2 国内外发展概况8-12
• 1.3 三自由度运动平台运动系统的选择12-13
• 1.4 本文的主要研究工作13-15
• 2 三自由度运动平台的总体设计15-24
• 2.1 三自由度运动平台的技术指标15-16
• 2.2 系统组成和工作原理16-17
• 2.3 系统的机械结构17-18
• 2.4 系统的控制、监测设备选型18
• 2.5 系统的电动驱动设备选型18-24
• 3 三自由度运动平台特性分析24-36
• 3.1 平台的自由度24-28
• 3.2 平台的运动学反解28-34
• 3.3 平台的运动学正解34-36
• 4 控制系统软件的开发36-59
• 4.1 嵌入式实时操作系统36-41
• 4.2 实时UML 分析控制软件结构41-49
• 4.3 VXWORKS 下PCI 总线的程序设计49-59
• 5 平台的实验及控制的优化59-72
• 5.1 单缸空载实验及控制参数的调整59-70
• 5.2 平台负载实验及控制参数的调整70-72
• 6 总结72-74
• 6.1 全文总结72-73
• 6.2 课题展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-78
• 附录攻读硕士学位期间发表论文目录78

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王玉萍;;一种三自由度电动仿真平台的设计[J];仪器仪表用户;2012年04期

2 李跃;;三自由度转台的设计与实现[J];现代电子技术;2011年17期

3 罗文豹;李维嘉;汪潇;高岩;吴金波;;一种三自由度运动平台机构的优化设计[J];中国机械工程;2011年14期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 罗文豹;一种三自由度运动平台的研究及实现[D];华中科技大学;2011年

2 周益林;大转角运动模拟器的设计与研究[D];北京交通大学;2012年

3 甘伟德;面向ATO的轨道车辆纵向舒适度评估方法研究[D];北京交通大学;2012年

4 宋强;三自由度转台控制规律研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

5 赵星宇;三自由度伺服驱动运动模拟平台的研究[D];沈阳工业大学;2012年

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本文编号：448688