三軸搖擺臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其H-,∞-控制實(shí)現(xiàn).pdf

1、三軸船舶運(yùn)動(dòng)模擬搖擺臺(tái)可模擬船舶三自由度橫搖、縱搖、艏搖三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，為船用設(shè)備提供真實(shí)的船舶運(yùn)動(dòng)模擬仿真環(huán)境。通過計(jì)算機(jī)仿真得到船舶運(yùn)動(dòng)軌跡，作為搖擺臺(tái)的控制輸入，可真實(shí)地模擬船體運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)的搖擺臺(tái)屬于典型的UOO臺(tái)體結(jié)構(gòu)，內(nèi)框和中框可以在有限角度內(nèi)搖擺，外框可在360度范圍內(nèi)任意位置為零點(diǎn)做搖擺運(yùn)動(dòng)。根據(jù)響應(yīng)速度及負(fù)載要求，在保證精度的前提下，采用交流伺服系統(tǒng)及減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)臺(tái)體，對(duì)比常見的直驅(qū)伺服控制方式，精度較差，但同等功率及

2、小體積下，負(fù)載及響應(yīng)速度顯著提高。 首先，分析搖擺臺(tái)的工作原理，建立了臺(tái)體力學(xué)模型，采用MATLAB仿真分析臺(tái)體三框之間的耦合作用，并分析了在船舶隨機(jī)運(yùn)動(dòng)作為輸入情況下?lián)u擺臺(tái)的響應(yīng)能力。為滿足搖擺臺(tái)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性要求，改善系統(tǒng)的響應(yīng)能力，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，基于H∞控制理論設(shè)計(jì)了搖擺臺(tái)系統(tǒng)的控制策略，并進(jìn)行了仿真分析。 根據(jù)模型仿真分析的結(jié)論，進(jìn)行了搖擺臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選型，采用安川交流伺服系統(tǒng)和高精度Neugart行星