Stewart运动平台正解补偿控制机理研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jusso
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首先,本文针对Stewart运动平台的特点,采用矩阵分析的方法进行了运动学反解分析。求解平台的输入与输出构件之间的位置、速度以及加速度之间的关系,给出六自由度运动平台的坐标定义和描述其姿态的方法,给出六自由度运动平台的位置和速度定义,最后导出了六自由度运动平台的运动学。  其次,本文对Stewart运动平台进行整体动力学建模,利用凯恩(Kane)方法建立了包含液压缸惯性的六自由度运动平台多缸体动力学模型,该模型不仅全面的表征了六自由度运动平台的动力学特性,而且具有极其简单、通用的表现形式。  最后,本文以Stewart运动平台基于正解补偿的控制策略为研究对象,采用了线性化方法,对该控制策略进行了化简,最终得到了基于正解补偿等效控制策略,从而明确了基于正解补偿控制的机理。通过仿真分析,把基于正解补偿控制策略与等效控制策略的仿真结果进行对比,证明了理论分析的正确性。根据理论与仿真分析的结论,本文把基于正解补偿控制器参数设计归结为单系统控制器设计,为控制系统设计提供了理论指导。  本文的理论推导与仿真分析均可以证明,正解补偿控制策略可以等效还原为铰链空间控制策略。正解补偿控制策略从本质上说只不过是使单缸液压伺服系统开环增益提高了而已,提高的倍数取决于正解补偿因子,此结论不失一般性。
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