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三自由度串联运动平台仿真与控制研究
| 论文题名： | 三自由度串联运动平台仿真与控制研究 |
| 关键词： | 汽车驾驶模拟;三自由度串联运动平台;动控制系统;仿真分析 |
| 摘要： | 三自由度并联运动平台在军事、娱乐等领域应用广泛，是当今研究的一大热点。但由于机构类型较少、运动控制复杂、成本高等缺点，阻碍了其广泛应用。针对三自由度运动平台的上述缺点，本文提出了一种新型的三自由度串联运动平台，用于模拟汽车驾驶运动。 通过对汽车运动的分析，本文提出了运动平台的性能指标参数，对平台的机构类型、布局以及各自由度的实现方式进行了总体方案设计。利用Inventor软件进行了三维建模。在建模过程中，边设计边优化，完成了关键零部件的设计选型以及机构细节的构建。 将三维模型简化后导入Adams，获得了平台的虚拟样机。对虚拟样机进行仿真分析，得到了各自由度运动及关键构件的状态参数，证明平台运动性能可靠。利用Adams分析比较了平台有无减震装置时的性能，对各自由度传动方程进行了验证。 用D-H法建立了平台的运动学模型，完成了平台运动学正逆解的计算与分析。对平台虚拟样机进行运动学仿真，验证了运动方程的正确性。利用Adams和Matlab联合仿真，清晰直观地展现了座椅质心的工作空间。获得的仿真数据为后续物理样机的结构设计、运动控制提供了可靠依据。 绘制了平台的零件图和装配图，进行加工、装配，完成了物理样机的试制。在物理样机的基础上，设计了平台的运动控制系统。完成了控制系统的硬件选型以及控制程序的编写。 对加工完成的物理样机进行试验，结果表明:运动平台具有较好的运动性能，能快速、准确地完成目标运动。 |
| 作者： | 于鹏 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 王培俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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