六自由度液壓運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)[帶圖紙].doc

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1、編號(hào)無(wú)錫太湖學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：六自由度液壓運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的自動(dòng)控制信機(jī)系機(jī)械工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：（職稱：副教授）（職稱：）2013年5月25日摘要六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，由于有極為廣闊的應(yīng)用前景，可以完成在空間六個(gè)自由度（X，Y，Z，）的運(yùn)動(dòng)，從而可以模擬出各種空間運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，可廣泛應(yīng)用到各種訓(xùn)練模擬器上。由于六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的研制，涉及機(jī)械、液壓、電氣、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器，空間運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型、實(shí)時(shí)信號(hào)傳輸處理、圖形顯示、動(dòng)態(tài)仿真等等一系列高科技領(lǐng)域，因而六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的研制變成了高等院校、研究院所在液壓和控制領(lǐng)域水平的標(biāo)志性象征。通過(guò)六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用，可以在

2、平臺(tái)控制總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上完成液壓伺服系統(tǒng)的建模工作,在Matlab軟件中對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析,將常規(guī)PID控制和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的先進(jìn)PID控制方法進(jìn)行對(duì)比,仿真結(jié)果表明基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制方法對(duì)伺服系統(tǒng)具有良好的控制效果,同時(shí)也證明了電液伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性,將控制策略應(yīng)用于樣機(jī)平臺(tái),平臺(tái)運(yùn)行穩(wěn)定,流暢。為平臺(tái)控制的進(jìn)一步改進(jìn)和完善奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：六自由度平臺(tái)；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(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.1課題背景及意義.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.2六自由度平臺(tái)發(fā)展及應(yīng)用.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.3六自由度平臺(tái)國(guó)內(nèi)外研究狀況.31.3.1國(guó)外研究現(xiàn)狀.31.3.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.4課題主要研究?jī)?nèi)容.42六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).52.1平臺(tái)主要性能指標(biāo).52.2平臺(tái)結(jié)構(gòu).52.3平臺(tái)驅(qū)動(dòng)方式.63液壓缸設(shè)計(jì).73.1簡(jiǎn)介.73.2液壓缸的設(shè)計(jì).73.3液壓缸的密封設(shè)計(jì).103.4支承導(dǎo)向的設(shè)計(jì).103.5防塵圈的設(shè)計(jì).113.6液壓缸材料

8、的選用.113.7液壓泵的選擇.123.8電機(jī)的選擇.144液壓油路設(shè)計(jì).154.1液壓設(shè)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(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì).255.2數(shù)學(xué)模型的建立.255.2.1單個(gè)作動(dòng)器的數(shù)學(xué)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制算法.275.3.3仿真實(shí)現(xiàn).286液壓運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)仿真.306.1液壓平臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).306.2虛擬樣機(jī)的建立與仿真.316.2.1零件建模.316.2.2裝配設(shè)計(jì).326.2.3運(yùn)動(dòng)分析.336.3結(jié)束語(yǔ).367結(jié)論與展望.37致謝.38參考文獻(xiàn).39