【摘 要】
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飞行模拟器是人员在地面进行飞行训练的重要设备,本文针对基于冗余并联构型的飞行模拟器展开研究,设计了新型飞行模拟器主从操作系统,以主从操作的方式探讨了模拟器的运动性
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飞行模拟器是人员在地面进行飞行训练的重要设备,本文针对基于冗余并联构型的飞行模拟器展开研究,设计了新型飞行模拟器主从操作系统,以主从操作的方式探讨了模拟器的运动性能与可操作性,为新型飞行模拟器的实用化提供理论依据。本文首先对操作系统的主从机构进行了需求分析,设计了基于4PUS-PPPS冗余并联机构的运动模拟器以及采用混联机构的手控器,并对两种机构进行了运动学分析,探讨了机构运动学的多解可能。其次在运动学分析的基础上分别对从手和主手的控制方法进行研究。对于负责实现飞行模拟动作的从手,首先通过分析影响工作空间大小的因素来计算出运动模拟器的工作空间,总结了工作空间的分布特性,提出了在笛卡尔空间内进行运动规划的方法,然后基于工作空间的分布特性研究本机构在多解空间内穿行的方法,并按自由度是否受限制的情况进行了分类讨论。对于作为主从系统操作设备的主手,主要对其力反馈控制的实现方法进行讨论。首先建立起动力学的数学模型与物理仿真模型,由样机的驱动结果证实,经过对样机参数进行修正补偿的仿真模型精度更高,在仿真模型基础上设计出碰撞力数据模块后,通过组建半实物仿真系统的方法成功实现了手控器的力反馈控制。在获得主手与从手的控制方法后,对主从控制系统进行了具体的设计,确定了主从控制的对应策略,同时根据项目需求分别对主手和从手的硬件部分进行了设计与选型,最后对控制系统的软件进行了设计,通过运动规划、运动模拟器驱动和力反馈操作三个功能模块实现了主从操作系统的整体调控。本文包含图83幅,表2个,参考文献65篇
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