三自由度并联驱动转台工程设计及研究

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哈尔滨工程大学

硕士学位论文

三自由度并联驱动转台工程设计及研究

姓名：苗成义

申请学位级别：硕士

专业：机械电子工程

指导教师：汪滨琦

20040201

哈尔滨工程大学硕士学位论文

摘要

三自由度并联驱动转台是在实验室环境下模拟舰船在水中的摇摆和运动的一种实验设备，可以在实验室完成舰船上舰载飞机灯光导引系统的性能实验。本课题中的三自由度并联驱动转台可以仿真舰船在水面的横摇、纵摇和升沉三个自由度的运动，它对舰载飞机灯光助降系统的相关装置和灯光装置导引仿真系统的开发具有重要的实用价值。

本论文所研究的三自由度并联驱动转台是机、电、液一体化综合的产物，它还涉及到机构学、运动学、动力学、以及控制系统等方面的知识。本文主要完成了机械本体的设计、液压伺服系统的设计算建立了伺服控制系统的数学模型，对其仿真分析。

首先，根据系统的性能指标，对转台进行了机械本体的工程设计，并对其空间运动姿态进行了位置正解和反解的分析，它是机构运动分析的基本任务，也是机构速度、加速度、受力分析、误差分析、空间分析、动力分析和机构综合等的基础。

其次，对三自由度并联驱动转台进行了轨迹规划和生成，计算出转台在运动过程中的最大速度和最大加速度。根据转台的运动指标，选取了电液伺服阀、恒压变量泵、伺服液压缸和位移传感器等的型号，完成了转台液压系统的原理图和实际安装图。

最后，建立了单出杆油缸、电液伺服阀、位移传感器的数学模型，得出系统的传递函数。并在无扰和有扰的情况下，对系统进行了仿真分析。由于系统不能满足控制精度要求，对系统进行了ＰＩＤ校正，得出了比较满意的电液位置伺服控制系统。

关键词：三自由度并联驱动转台；灯光引导系统；位置分析；轨迹规划；电液位置伺服控制系统

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ｐｏｓｉｔｉｏｎｓｅｒｖｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｃｏｎｔｒａｉｌｓｙｓｔｅｍｌａｙｏｕｔ；ｅｌｅｃｔｒｏ—ｈｙｄｒａｕ］ｉｃｃｏｎｔｒｏｌ

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作者（签字）：签盛塞日期：矽ｂ驻年２月彤日

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