【摘 要】
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飞行训练是滑翔伞运动的重要环节,为更好地推广这项运动,提供更安全的训练环境,要在保证日常飞行训练任务的同时确保训练过程安全可靠,并尽可能地降低空中飞行的训练成本。目前国际上通用的飞行训练方法是采用飞行模拟器。各类飞行模拟器的研制已成为航空四大试验研究设施之一,因此,滑翔伞模拟器的研制具有重要的意义。对于模拟器控制系统的设计,PLC具有可靠性高,操作容易的优点,为此本文采用PLC为主控单元,通过与触
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飞行训练是滑翔伞运动的重要环节,为更好地推广这项运动,提供更安全的训练环境,要在保证日常飞行训练任务的同时确保训练过程安全可靠,并尽可能地降低空中飞行的训练成本。目前国际上通用的飞行训练方法是采用飞行模拟器。各类飞行模拟器的研制已成为航空四大试验研究设施之一,因此,滑翔伞模拟器的研制具有重要的意义。对于模拟器控制系统的设计,PLC具有可靠性高,操作容易的优点,为此本文采用PLC为主控单元,通过与触摸屏和ATMEGA2560单片机组合控制完成控制系统的设计与研究,具体研究内容如下:本论文首先使用Solid Works软件完成对设备的三维建模,介绍了该滑翔伞模拟器主要零部件的构成以及工作原理,完成了对于滑翔伞模拟器的核心部分,即由三根绳索与吊装座椅组成的吊装运动平台的运动学分析。在平台中建立动坐标系与定坐标系,分析机构的空间自由度,建立位置方程,对运动学位置正反解模型进行分析并完成对运动平台角速度和加速度的分析。其次,设计并搭建了控制系统实验电路。包括系统硬件设计与软件设计两大部分,完成了对PLC、单片机以及触摸屏的程序设计,搭建了相关的电气回路。实现了基于以转速为被控量的PID自整定算法以使模拟器的动作控制更加迅速,缩短动作响应时间以提升控制精度。最后,搭建缩小比例模拟器运动实验平台,通过对该控制系统的各项功能进行实际验证,实验结果表明,本文所提出的PID算法经实验验证成功用于该系统中,保障了该运动平台的控制精度,系统中各运动控制部分运行稳定,可以实现对滑翔伞飞行动作的模拟。
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