電液伺服六自由度搖擺臺性能及控制策略研究.pdf

1、電液伺服六自由度搖擺臺是一種采用了經(jīng)典的Stewart機構形式的力學環(huán)境模擬試驗設備，以其承載能力強、結構剛度大、精度高等優(yōu)點，近年來在軍工、核電、高鐵等領域得到了廣泛的應用。論文圍繞六自由度搖擺臺的性能進行了以下研究：
　　本文首先采用坐標變換和矩陣微分的方法進行搖擺臺的運動學分析，建立了Stewart機構位置反解的數(shù)學模型，并推導出一種求解位置正解的數(shù)值方法。然后，采用Kane法建立了不考慮支腿慣量的搖擺臺單剛體動力學模型，并

2、分別在Simulink和SimMechanics環(huán)境下進行了動力學建模仿真，驗證其動力學模型的正確性。
　　工作空間和奇異性是衡量搖擺臺性能的兩個重要指標。對于給定結構的搖擺臺，本文就搖擺臺的可達空間進行分析，給出了三維空間描述，并對奇異性進行校驗，以保證搖擺臺結構的安全性。
　　設計節(jié)約能源和成本的液壓動力機構是電液伺服六自由度搖擺臺關鍵技術之一。首先，根據(jù)搖擺臺所要實現(xiàn)的功能，合理優(yōu)化液壓驅動系統(tǒng)方案。之后，根據(jù)最佳負載

3、匹配原則對液壓動力機構進行了設計，并對液壓系統(tǒng)的油源流量和蓄能器容積進行了分析和計算。最后，分析了搖擺臺最大功能曲線和結構固有頻率，證明了液壓系統(tǒng)方案的可行性。
　　本文最后對六自由度搖擺臺的控制策略進行研究。首先，根據(jù)液壓驅動系統(tǒng)與搖擺臺單剛體系統(tǒng)間相互作用原理，建立了搖擺臺的整體動力學模型，利用該動力學模型，對搖擺臺的各個自由度頻率特性進行了分析。然后，針對搖擺臺正弦運動的響應存在幅值衰減和相位滯后的現(xiàn)象，提出一種基于Widr