六自由度Stewart平台运动学参数的计算和试验研究

发布时间：2020-06-26 20:47

【摘要】： 六自由度Stewart平台是具有6个自由度的并联机构,由于它具有刚度大、承载能力强、精度高、自重负荷比小等一系列优点,因此目前已经被广泛应用于各个领域。运动模拟器是其中一个主要应用。由于运动模拟器注重于动感的再现,因此,Stewart平台的一阶、二阶运动学参数的计算对提高运动模拟器的质量以及评价运动模拟器的性能具有重要的意义。目前,这些参数或是无法实时测量,或是实时测量成本太高。本文的核心内容就是采用数值方法实时计算出平台的运动学参数。 针对简化误差源模型(含42个误差量),本文建立了Stewart平台误差模型。通过对模型的分析,得知误差传递矩阵是一个关于平台机构参数的函数。根据该模型,本文仿真计算了台体参数对平台误差输出的影响,总结出平台结构尺寸设计规划方案。该方案规划的设计推荐值与传统设计结果基本相符。这表明了其正确性和可行性,对台体结构设计提供了一定的理论依据。 本文运用最大误差最小准则的优化设计方法设计出本试验台要用到的低通滤波器,给出了所设计滤波器的阶数和滤波器单位响应序列,并画出了该序列的幅频响应特性曲线。 本文针对三次样条具有二阶连续导数这一特点对Stewart平台的位姿轨迹进行了三次样条逼近,在已经建立了Stewart平台运动学参数的计算模型上计算出平台一阶、二阶运动学参数。分析运用样条方法求解的样条函数的一阶、二阶导数的误差大小,以及相对误差的大小。得出样条插值具有很好的一阶、二阶的逼近精度。 本文进行了平台运动学参数样条求解的验证试验。试验表明样条插值的方法能够求解出平台一阶、二阶运动学参数。其中一阶运动学参数求解效果较好,而二阶运动学参数并不是很理想,掺杂进了高频噪声,需要进行滤波处理。在不考虑滞后的前提下,经过处理的信号能够逼近实测加速度信号,说明了该算法的可行性。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH112
【图文】：

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文驶员相互支援中彼此联络通话等训练而研制拟器不仅在动感上给训练者以真实的感觉，面也有成熟的技术，其目的就是给训练者以得良好的训练效果。加拿大在动态训练方面机作战任务模拟器具有相当高的技术水平，它飞行模拟器生产厂商。图 1-1 为该公司研制的在运动模拟器的研制上也取得了很大的成就，是该大学的航空航天运动模拟研究院在 2002模拟器。法国的汤姆逊-CSF公司在飞行模拟器研制出幻影-2000 全任务飞行模拟器，以及美直升机的六自由度运动系统等。除上述国家外拟器某些子系统的研制方面也具有相当的实力

1-2 荷兰的 DELFT 大学研制的运动模拟e flight simulator researched by DELFT of 坦克驾驶员训练模拟器六自由度运动系-DOF motion platform of tank driver’s simu联运动平台起步较晚，直到 20 世

【引证文献】

相关硕士学位论文 前6条

1 温海营;六自由度坦克驾驶模拟器设计优化及其轨迹规划[D];大连理工大学;2011年

2 刘晓昕;Stewart平台的MATLAB集成工具箱设计[D];哈尔滨工业大学;2007年

3 宋大力;车体参数测试平台系统的研究[D];长春理工大学;2009年

4 许彩霞;STEWART平台的WASHOUT算法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

5 张浩;六自由度并联风洞模型支撑系统机构优化[D];清华大学;2011年

6 吴亚军;数字阀控缸运动平台设计及特性研究[D];内蒙古工业大学;2010年

本文编号：2730873