基于六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的力加載控制研究.pdf

1、高速鐵路快速發(fā)展，對(duì)測(cè)試設(shè)備的要求越來(lái)越高?；诹杂啥炔⒙?lián)機(jī)構(gòu)的液壓綜合試驗(yàn)臺(tái)，能夠模擬列車運(yùn)行時(shí)兩車端的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，測(cè)量整個(gè)車端的剛度、阻尼，測(cè)試安裝在車端的車鉤、貫通道、電器連接器、制動(dòng)管路等部件的干涉情況，為列車動(dòng)力學(xué)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。在測(cè)量車端部件貫通道的剛度、阻尼等參數(shù)時(shí)，需要對(duì)基于六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的力加載控制進(jìn)行研究。
　　本文首先介紹了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、發(fā)展和應(yīng)用概況，以及力控制的研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵性問(wèn)題。然后，

2、研究了單通道系統(tǒng)位置環(huán)和力環(huán)的動(dòng)態(tài)特性，并分析了力傳感器測(cè)量值的坐標(biāo)系變換過(guò)程，對(duì)擴(kuò)展到六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了探討。在相應(yīng)分析中，采用了可行的控制策略，并設(shè)計(jì)了有效的力控制器。
　　在單通道系統(tǒng)分析中，首先建立了單出桿閥控缸動(dòng)力機(jī)構(gòu)及貫通道負(fù)載的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)仿真分析得到了系統(tǒng)的頻寬和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。在分析力加載控制特性時(shí)，采用了力環(huán)包容位置環(huán)的控制策略。通過(guò)基于導(dǎo)納控制的力控制器，將力誤差信號(hào)轉(zhuǎn)換為內(nèi)部位置環(huán)的補(bǔ)償信號(hào)

3、，實(shí)現(xiàn)了力加載控制，并獲得了系統(tǒng)力控制頻寬。由于力加載過(guò)程中，貫通道負(fù)載參數(shù)具有時(shí)變性，因此本文分別研究了各參數(shù)的變化對(duì)單通道系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。
　　分析了基于六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)力加載測(cè)量原理，研究了力傳感器測(cè)量值從傳感器坐標(biāo)系到貫通道參數(shù)計(jì)算輔助坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換過(guò)程，并給出了兩者間的變換關(guān)系式。通過(guò)坐標(biāo)變換的歐拉角描述，給出了該變換關(guān)系式的求解過(guò)程。
　　六自由運(yùn)動(dòng)平臺(tái)廣義輸出力大閉環(huán)力加載控制分析中，首先改進(jìn)了單通道系統(tǒng)的控