六自由度液壓運動平臺的自動控制設計說明書[帶圖紙].doc

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1、編號無錫太湖學院畢業(yè)設計（論文）題目：六自由度液壓運動平臺的自動控制信機系機械工程及自動化專業(yè)學號：學生姓名：指導教師：（職稱：副教授）（職稱：）2013年5月25日摘要六自由度運動平臺，由于有極為廣闊的應用前景，可以完成在空間六個自由度（X，Y，Z，）的運動，從而可以模擬出各種空間運動姿態(tài)，可廣泛應用到各種訓練模擬器上。由于六自由度運動平臺的研制，涉及機械、液壓、電氣、控制、計算機、傳感器，空間運動數學模型、實時信號傳輸處理、圖形顯示、動態(tài)仿真等等一系列高科技領域，因而六自由度運動平臺的研制變成了高等院校、研究院所在液壓和控制領域水平的標志性象征。通過六自由度運動平臺的機構特點及應用，可以在

2、平臺控制總體設計的基礎上完成液壓伺服系統(tǒng)的建模工作,在Matlab軟件中對系統(tǒng)進行了仿真分析,將常規(guī)PID控制和基于神經網絡算法的先進PID控制方法進行對比,仿真結果表明基于神經網絡的PID控制方法對伺服系統(tǒng)具有良好的控制效果,同時也證明了電液伺服控制系統(tǒng)設計的合理性,將控制策略應用于樣機平臺,平臺運行穩(wěn)定,流暢。為平臺控制的進一步改進和完善奠定了基礎。關鍵詞：六自由度平臺；液壓；PID控制AbstractSixdegreeoffreedommotionplatform,becausethereisaverybroadapplicationprospects,canbecompletedint

3、hespaceofsixdegreesoffreedom(X,Y,Z,alpha,beta,gamma)movement,whichcansimulatevariousspatialmotion,canbewidelyappliedtovarioustrainingsimulator.Asthedevelopmentofsixdegreeoffreedommotionplatform,relatestothemechanical,hydraulic,electrical,control,computer,sensor,thespatialmovementmathematicalmodel,re

4、al-timesignaltransmissionandprocessing,graphicdisplay,dynamicsimulationandsoonaseriesofhigh-techfields,sothedevelopmentofsixdegreeoffreedommotionplatformintocollegesanduniversities,researchinstitutestohydraulicandcontrolfieldlevelsymbol.Throughthemechanism,characteristicsandapplicationofsixdegreeoff

5、reedommotionplatform,cancompletethemodelingofhydraulicservosystembasedonthegeneralcontrolplatformdesign,intheMatlabsoftwaretosimulatethesystemanalysis,theconventionalPIDcontrolandPIDneuralnetworkalgorithmbasedonadvancedcontrolmethodswerecompared,thesimulationresultsshowthatthePIDneuralnetworkthecont

6、rolmethodhasgoodcontroleffectoftheservosystembasedon,italsoprovedthatthedesignofelectro-hydraulicservocontrolsystemisreasonable,thecontrolstrategyisappliedintheprototypeplatform,platformstableoperation,smooth.Asaplatformtocontrolthefurtherimprovementandlaidthefoundationfortheperfectionof.Keywords：6-

7、DOFplatform；hydraulic；PIDcontrol目錄摘要.IIIABSTRACT.IV目錄.V1緒論.錯誤!未定義書簽。1.1課題背景及意義.錯誤!未定義書簽。1.2六自由度平臺發(fā)展及應用.錯誤!未定義書簽。1.3六自由度平臺國內外研究狀況.31.3.1國外研究現狀.31.3.2國內研究現狀.錯誤!未定義書簽。1.4課題主要研究內容.42六自由度運動平臺本體結構設計.52.1平臺主要性能指標.52.2平臺結構.52.3平臺驅動方式.63液壓缸設計.73.1簡介.73.2液壓缸的設計.73.3液壓缸的密封設計.103.4支承導向的設計.103.5防塵圈的設計.113.6液壓缸材料

8、的選用.113.7液壓泵的選擇.123.8電機的選擇.144液壓油路設計.154.1液壓設備外接線路.154.2操作板.154.3程序地址分配.164.4芯片接線圖.174.5PLC程序指令.205液壓伺服系統(tǒng)的建模與仿真.255.1六自由度運動平臺系統(tǒng)的總體設計.255.2數學模型的建立.255.2.1單個作動器的數學模型.265.3系統(tǒng)的控制及仿真.265.3.1基于常規(guī)PID的控制系統(tǒng)仿真研究.265.3.2基于BP神經網絡的控制算法.275.3.3仿真實現.286液壓運動平臺的運動仿真.306.1液壓平臺的基本結構設計.306.2虛擬樣機的建立與仿真.316.2.1零件建模.316.2.2裝配設計.326.2.3運動分析.336.3結束語.367結論與展望.37致謝.38參考文獻.39