端框移动平台同步运动控制系统设计研究

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在某型飞机中机身装配中,端框是最重要的装配基准。用于保证机身段外形和对接端面的准确度。大负载、高定位精度、高重复定位精度以及采用双轴驱动引起的不同步问题是端框移动平台运动控制系统设计的最大难点。本文将交叉耦合技术引入自适应控制,采用自适应耦合双轴同步控制方法对端框移动平台进行运动控制系统设计研究,保证端框平板高精度运动与定位要求。具体研究内容如下:  第一章描述飞机装配中端框的功能,综述双轴同步控制技术国内外研究现状,并提出论文的主要研究内容。  第二章介绍端框定位系统的组成,根据端框移动平台控制系统设计要求,提出基于SynqNet总线的双轴同步控制方案,并对系统的网络拓扑结构及硬件组成进行详细设计。  第三章首先介绍双轴同步控制算法原理,然后对端框移动平台双轴同步驱动系统进行动力学分析建模,设计端框移动平台的自适应耦合同步控制算法以及自适应律,最后根据李雅普诺夫稳定性定理,Barbalat引理以及LaSalle引理证明系统的稳定性和收敛性。  第四章建立基于自适应耦合双轴同步控制系统的仿真模型,通过系统仿真,比较自适应耦合控制与自适应控制系统的同步控制性能差异,验证基于耦合位置误差的自适应耦合同步控制策略的有效性。  第五章对自适应耦合双轴同步控制系统进行实验验证,并应用于实际的端框移动平台运动控制。实验结果表明,当端框移动平台以3 mm/s速度,0.75 mm/s2的加速度运动时,基于自适应耦合同步控制的移动平台位置跟踪误差小于0.040mm,位置同步误差最大值为0.011 mm,定位精度为0.015 mm,重复定位精度为0.0075 mm,满足设计需求。  第六章总结,并对本文中可进一步研究的内容进行展望。
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