基于并联机构的海上稳定平台的机液联合仿真研究

发布时间：2020-08-28 19:40

　　 近年来,随着经济的不断发展,海洋环境保护和海洋资源开发引起各国高度重视,各种船舶和海上作业平台越来越多地投入使用。这些浮式海上平台受海洋的浪、潮、流、风等因素的影响,会产生横荡、纵荡、垂荡、横摇、纵摇、艏摇方向上的运动。通过在运动平台上安装并联Stewart机构可以补偿一定范围内的六个自由度运动,形成一个稳定的作业平台。由于液压六自由度并联机构属于涉及机械、液压控制等多种学科的复杂机械系统,仅借助液压或机械动力学的单一仿真方法,误差较大。因此,本课题利用机械-液压计算机联合仿真技术对Stewart机构的液压控制系统进行了研究。本文基于VL Motion多体动力学软件和AMESim液压仿真软件的耦合框架,对液压并联Stewart机构的机液耦合性能进行了研究,为该机构实现海上平台运动的补偿提供了基础。本文首先建立了并联Stewart机构的三维模型,利用以DADS为核心引擎的VL Motion多体动力学软件,对并联六自由度机构进行了动力学仿真,检验了其动力学系统的正确性。同时,对其运动空间进行了分析,为联合仿真的运动加载提供了参考。本文利用AMESim软件实现了对液压系统的仿真,并在AMESim中对单缸液压位置控制系统的跟踪特性进行了分析。接着,本文又在两个软件之间建立接口,借此对两软件进行无缝连接,实现两软件之间仿真数据的共享和实时传递,从而实现基于联合仿真技术的Stewart平台机械液压系统仿真的分析。最后,在此联合仿真平台上,对整个液压机械系统进行联合仿真和分析,得出PID控制参数对于整个液压机械系统位置跟踪特性的影响。
【学位单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：P742;U674.38

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本文编号：2808065