基于SIMULINK与ADAMS的摇摆台仿真研究

发布时间：2017-10-06 13:38

  本文关键词：基于SIMULINK与ADAMS的摇摆台仿真研究

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【摘要】：摇摆台是一种用于了解船体倾斜和摇摆对设备工作状态的影响变化规律,完成船舶设备在倾斜和摇摆状态下的刚强度检验和测试的设备。能够降低船舶设备的研制风险、缩短研制周期、避免装船后使用风险,并且为可靠性增长试验提供试验平台,为船舶设备的考核奠定基础。 本课题采用世界上应用最广泛的机械系统动力学仿真分析软件ADAMS进行动力学仿真。基于ADAMS软件和MATLAB软件的联合仿真,对二轴仿真转台的动力学虚拟模型进行了仿真控制分析。本论文的研究对于提高二轴光学跟踪试验转台以至于所有电动仿真转台的伺服控制系统的精度来说,是一项十分重要和有意义的工作。 本文首先对摇摆台的系统组成进行了阐述,通过Solidworks软件建立了摇摆台的仿真模型,得到其质量参数,为深入分析和研究转台的性能提供了基础。 摇摆台控制系统为伺服系统,本文根据仿真模型数据及设备的技术指标,结合控制理论及经验公式,而后采用控制理论中比较成熟的多环路线性化设计理论建立起控制系统的数学模型。 本文介绍了ADAMS/Controls联合仿真方法,在MATLAB/Simulink中建立控制模型,与ADAMS机械系统模型结合起来,进行机电一体化联合仿真分析。通过一系列的动力学仿真试验,为摇摆台的研究开发和具体设计工作提供了一定的理论依据。
【关键词】：摇摆台 数学模型 联合仿真 优化
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U661.7;TP273
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 课题研究的背景和意义8
• 1.2 国内外摇摆台的研究状况8-9
• 1.3 机电联合仿真与动力学分析的发展9-10
• 1.4 课题来源及主要研究内容10-11
• 1.5 本章小结11-12
• 2 摇摆台结构组成12-19
• 2.1 引言12
• 2.2 摇摆台总体结构12
• 2.3 纵摇运动系统12-13
• 2.4 横摇运动系统13-14
• 2.5 基座14
• 2.6 结构设计方法14
• 2.7 摇摆台动力学方程14-18
• 2.7.1 摇摆台系统的速度耦合分析15-16
• 2.7.2 摇摆台系统的力矩耦合分析16-18
• 2.8 本章小结18-19
• 3 摇摆台控制系统19-26
• 3.1 引言19
• 3.2 摇摆台控制系统构成19-20
• 3.3 摇摆台控制系统的工作原理20
• 3.4 摇摆台控制系统的数学模型20-24
• 3.4.1 功率放大器和电流环控制器的计算20-22
• 3.4.2 速度控制器计算22-23
• 3.4.3 控制系统模型建立23-24
• 3.5 本章小结24-26
• 4 摇摆台联合仿真26-57
• 4.1 引言26
• 4.2 联合仿真环境介绍26-28
• 4.2.1 MATLAB/SIMULINK仿真环境介绍26-27
• 4.2.2 ADAMS仿真环境介绍27-28
• 4.2.3 SIMULINK与ADAMS联合仿真28
• 4.3 机电联合仿真流程28-29
• 4.3.1 摇摆台伺服控制系统仿真流程28
• 4.3.2 摇摆台机械系统仿真流程28-29
• 4.3.3 摇摆台机电系统联合仿真流程29
• 4.4 机电联合仿真过程29-30
• 4.4.1 建立ADAMS机械系统模型29
• 4.4.2 定义输入、输出变量29-30
• 4.4.3 建立控制系统方框图30
• 4.4.4 设置仿真参数30
• 4.5 摇摆台机电联合仿真分析30-38
• 4.5.1 建立摇摆台动力学模型30-31
• 4.5.2 进行摇摆台动力学仿真31-34
• 4.5.3 ADAMS与MATLAB/Simulink连接34-38
• 4.6 进行摇摆台机电联合仿真38-55
• 4.6.1 建立摇摆台动力学模型38-39
• 4.6.2 进行摇摆台动力学仿真39-42
• 4.6.3 ADAMS 与 MATLAB/Simulink 连接42-51
• 4.6.4 进行摇摆台机电联合仿真51-55
• 4.6.4.1 在MATLAB\Simulink环境下测试动力学模型51-53
• 4.6.4.2 在运动幅上添加摩擦力53-55
• 4.7 本章小结55-57
• 5 结论57-60
• 6 参考文献60-62
• 7 攻读硕士学位期间发表的论文62-63
• 8 致谢63-65

【参考文献】

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本文编号：983081