飞行模拟器是一种培养飞行员的机电设备,能够最大程度地再现飞机在实际环境中的飞行状态。由于其成本低、安全可靠、使用灵活等优点,所以被世界各国广泛应用于培训飞行员以及研究飞机。飞行模拟器通常采用精度高、刚度好、承载能力大的六自由度Stewart平台,但其运动空间相对较小,因此需要利用洗出算法将飞机实际运动信号转化为六自由度Stewart平台能够实现的信号。本文研究内容主要包括平台的设计及其控制策略的研究:首先,根据六自由度Stewart平台结构特点,定义结构参数,建立合适的坐标系,推导支腿位置、速度的反解方程,建立整体的动力学方程,并分析平台在运动过程中容易出现故障的特殊位置。其次,根据六自由度Stewart平台模型的外观、尺寸、精度、整体的受力状态等情况建立上运动平台、六个上铰链、六个电动缸支腿、六个下铰链及下固定平台的三维模型,并完成平台的整体装配任务。三维几何模型建立完成后导入Adams中进行了参数的设定及模型的验证,对平台进行初步的优化,并分析平台平移及旋转的空间运动状态。再次,按照六自由度Stewart平台技术参数要求对三维模型多次优化并选择最佳的设计方案。根据六自由度Stewart平台Adams仿真结果,初步设计平台的整体结构,主要包括上运动平台、六个上铰链、六个电动缸支腿、六个下铰链及下固定平台。根据六自由度Stewart平台设计的一般原则确定机械系统设计安全性、驱动系统安全性、控制系统硬件安全性、控制系统软件安全性等几个方面的故障处理与保护措施。最后,在经典洗出算法的基础上,利用MATLAB/Simulink模块建立一种改进的洗出算法的模型,提高平台的安全性,保证平台模拟时不超过其有限的运动空间。根据输入的飞机运动模拟信号,分析经过洗出算法后平台姿态、位置的变化情况,验证改进后的洗出算法的合理性。