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原文传递车载平台随动自调平系统研发

论文题名：	车载平台随动自调平系统研发
关键词：	车载平台;随动自调平系统;倾角传感器;虚拟样机;运动学模型
摘要：	随着机电自动化技术的飞速发展，自动调平技术在大型重载设备和小型轻负载装置等领域得到了广泛的应用。其中，车载平台随动自调平技术由于其能够实现平台动态调平而具有更加重要的研究意义。本文研发的车载式自动调平系统以索杆混联机构为支撑框架，STM32ZET6单片机为主控核心，同时利用高精度倾角传感器模块搭建而成该小型索杆混联式自动调平系统。该系统能够适应于在起伏地形中行进的探测设备，从而解决了由于探测设备安装平面不能保持水平引起的测量精度低等问题。主要研究内容如下：　　（1）综合分析了目前比较成熟的小型自调平系统的特点，确定了万向节支撑载物平台的结构形式和柔性绳索的传动方式，并对其传动机理和主要零部件的设计进行了研究。　　（2）对自调平系统进行了受力分析，完成了钢丝绳、电机等关键部件的选型；利用ANSYS软件对传动轴系进行了静力学分析和结构优化。　　（3）通过建立虎克铰运动范围模型和自调平系统运动学模型，分别研究了虎克铰两旋转副互不干涉的工作范围和载物平台的欧拉角与绳索伸缩长度的关系。利用Adams/Cable建立自调平系统的虚拟样机模型验证了运动学模型的正确性；通过Simulink和Adams软件搭建了自调平闭环控制系统以便调试出最佳的PID参数。　　（4）通过自调平系统控制功能分析，选取了合适的硬件模块搭建自调平系统控制框架，分析了各模块的工作原理和配套的程序。　　（5）通过搭建自调平系统的实验平台、设计相应的实验方案，对自调平系统进行了工作空间、负载能力、调平精度和调平速度等基础性能测试，验证了设计的正确性。
作者：	高龙伟
专业：	机械工程
导师：	张奕
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2022