当前位置:主页 > 科技论文 > 自动化论文 >

基于EtherCAT总线的六自由度地震模拟试验台测控系统

发布时间:2018-01-04 23:12

  本文关键词:基于EtherCAT总线的六自由度地震模拟试验台测控系统 出处:《合肥工业大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 地震模拟试验台 并联机构 相似性 控制系统 虚拟样机


【摘要】:地震模拟试验台依据地震波运动机理模拟地震时地面的剧烈抖动、摇晃等运动形式,是研究抗震结构设计的地震工程学和训练地震时逃生技能的重要实验设备之一。本文首先在并联机构的理论基础之上,对地震模拟试验台进行了运动学、位置正、反解、工作空间等研究;提出一种基于相似性理论地震模拟试验台运动轨迹规划方法,通过建立两个平台位姿反解模型,获得两平台之间关节空间和工作空间的相似性关系,利用此关系获得六自由度地震模拟试验台驱动缸的运动方程,再现对手动模拟平台运动过程。并通过在ADAMS中建立平台的仿真模型,利用仿真实验验证两平台在关节空间和工作空间运动特性曲线相似性关系。六自由度地震模拟试验台的控制系统是试验台的研究的核心内容,本文采用基于EtherCAT总线的“PC+Beckhoff运动控制器”控制模式,构建一个开放式的地震模拟试验台测控系统。分别在Visual Studio和TwinCAT环境下进行了上、下位机的控制软件的开发。在构建六自由度地震模拟试验台的控制系统基础之上,进行了相关控制功能实验,主要包含:基于ADS上位机与PLC的通讯实验、平台的故障保护系统的可靠性实验、平台的多缸同步耦合控制实验与随机振动地震波的采集与控制实验。地震模拟试验台在运行过程中具有运行平稳、噪音小、可靠性高、灵活性高,验证六自由度地震模拟试验台在模拟地震运动和再现地震场景的可行性和可适用性。
[Abstract]:According to the motion mechanism of seismic wave, the seismic simulation test-bed simulates the motion forms of ground shaking and shaking during earthquake. It is one of the important experimental equipment to study seismic engineering of seismic structure design and to train the escape skills of earthquake. Firstly, based on the theory of parallel mechanism, the kinematics of the seismic simulation test rig is carried out. Research on position forward, inverse solution, workspace and so on; A motion trajectory planning method based on similarity theory for seismic simulation test-bed is proposed. The similarity relationship between joint space and workspace between two platforms is obtained by establishing the inverse model of pose and pose of two platforms. Using this relation, the motion equation of the driving cylinder of the six-DOF seismic simulation test-bed is obtained, and the motion process of the manual simulation platform is reproduced. The simulation model of the platform is established in ADAMS. The simulation experiments are used to verify the similarity between the kinematic curves of the two platforms in the joint space and the workspace. The control system of the six-degree-of-freedom seismic simulation test-bed is the core of the research on the test-bed. This paper adopts the control mode of "PC Beckhoff motion controller" based on EtherCAT bus. An open test and control system for seismic simulation test bench is constructed, which is carried out under the environment of Visual Studio and TwinCAT, respectively. The development of the control software of the lower computer. On the basis of constructing the control system of the six degree of freedom earthquake simulation test bench, the related control function experiments are carried out. It mainly includes: the communication experiment based on ADS PC and PLC, and the reliability experiment of the fault protection system of the platform. The multi-cylinder synchronous coupled control experiment and the random vibration seismic wave acquisition and control experiment. The seismic simulation test rig has the following characteristics: smooth operation, low noise, high reliability and high flexibility. The feasibility and applicability of six degrees of freedom seismic simulation test rig in simulating earthquake motion and reproducing seismic scene are verified.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P315.8;TP273

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王旭永,吴江宁,李世伦,骆涵秀;六自由度并联平台的空间位置运动算法及实现[J];机电工程;1995年04期

2 房丰洲,张奕群,张国雄;空间物体六自由度定位术[J];航空精密制造技术;1998年02期

3 李延博;汪首坤;姜增如;;针对对称结构的六自由度摇摆台的微变动力学位置正解算法[J];实验技术与管理;2007年01期

4 陈建秋;;六自由度模拟地震振动台台面控制原理研究[J];广州大学学报(自然科学版);2006年03期

5 杨振宇;卢海燕;蔡莉;钟慧;;六自由度地震动测量方法及其误差分析[J];世界地震工程;2007年04期

6 李雪梅,刘波,邓波,张世明;关节六自由度相对运动的一种测量装置[J];力学与实践;1993年02期

7 陈继华;汤廷松;范百兴;;五/六自由度激光跟踪测量技术的原理分析[J];宇航计测技术;2007年03期

8 向茜;王世庆;;六自由度电磁探测的快速数值算法[J];计算物理;2013年05期

9 徐志刚;杨明毅;贺云;王军义;徐永利;;六自由度气浮仿真平台位姿最优滑模控制方法[J];科学通报;2013年S2期

10 魏伟;;六自由度摇摆台机械结构中铰轴的设计[J];科技资讯;2012年08期

相关会议论文 前10条

1 吴祉群;何建国;蒲洁;吉方;;幅度可控的六自由度浮动装配台设计[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年

2 倪政国;张志春;;一种高速高精度的六自由度检测系统[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年

3 霍炬;杨明;;基于图像的动态目标六自由度测量方法的研究[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年

4 赵转萍;吕晓明;郑叔芳;张如鹏;;运动目标六自由度单束激光跟踪测量方法研究[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年

5 徐颖;刘星;孙晓阳;;基于六自由度动力学模型的爬升性能计算[A];2010年航空器适航与空中交通管理学术年会论文集[C];2010年

6 潘春萍;梁建民;武光华;;模拟器六自由度平台非线性控制的研究与应用[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年

7 王超;王仕成;刘志国;蒲源;;基于六自由度弹道仿真的导弹质量评估系统研究[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年

8 韩俊伟;于丽明;;三向六自由度地震模拟振动台力平衡补偿控制的研究[A];第一届全国流体动力及控制工程学术会议论文集[C];2000年

9 胡彩容;陆军;张秀春;吴君心;潘建基;;锥形束CT基于六自由度床的校位精度分析[A];中华医学会放射肿瘤治疗学分会六届二次暨中国抗癌协会肿瘤放疗专业委员会二届二次学术会议论文集[C];2009年

10 邓方林;黄先祥;;战略导弹全寿命六自由度仿真决策系统的研制与应用[A];2003年全国系统仿真学术年会论文集[C];2003年

相关重要报纸文章 前4条

1 杨琨;上海馆今起开放全部展项[N];中国贸易报;2010年

2 本报记者 李魏;“赛”出来的生产力[N];青岛日报;2013年

3 本报记者 赵三明;模拟测试技术可大幅降低制造商开发成本[N];中国工业报;2009年

4 早报记者 李yN 杨洁;穹顶巨幕、画面含香《阿凡达2》欲翻版20年前奇迹[N];东方早报;2010年

相关博士学位论文 前5条

1 武倩倩;六自由度磁悬浮隔振系统及其力学特性研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

2 钱承;六自由度隔振平台实验系统主被动耦合减振控制方法研究[D];湖南大学;2015年

3 关广丰;液压驱动六自由度振动试验系统控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

4 李磊;六自由度并联平台位置正解及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

5 皮阳军;电液伺服并联六自由度舰船运动模拟器轨迹跟踪控制及其应用研究[D];浙江大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈晶晶;船舶模拟器六自由度平台建模及控制算法研究[D];大连海事大学;2015年

2 范文超;双工件台六自由度微动台运动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 强欢;六自由度机械臂关节模块化技术研究[D];北京理工大学;2015年

4 常诚;远程六自由度并联平台测控系统设计[D];大连理工大学;2015年

5 杨平;六自由度微重力模拟实验平台的研究[D];南京航空航天大学;2014年

6 王桂霞;六自由度船舶运动模拟试验台的设计[D];华东理工大学;2016年

7 丁浩;基于模糊控制的六自由度飞行模拟机洗出算法优化[D];上海工程技术大学;2016年

8 钟有博;六自由度并联平台的建模与仿真研究[D];天津工业大学;2016年

9 王想响;高频响大载荷六自由度激振台设计及其动态特性分析[D];哈尔滨工业大学;2016年

10 康鹏;大幅度超重负载组件拆装设备的设计与分析[D];哈尔滨工业大学;2016年



本文编号:1380512

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1380512.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户48575***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com