【摘 要】
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本文以Stewart平台为研究对象,主要对其控制系统软、硬件系统进行了设计,并提出一种方便可行用于并联构型装备的PID整定方法。通过搭建虚拟样机平台,完成了平台的运动学、动
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本文以Stewart平台为研究对象,主要对其控制系统软、硬件系统进行了设计,并提出一种方便可行用于并联构型装备的PID整定方法。通过搭建虚拟样机平台,完成了平台的运动学、动力学,及其与驱动子系统的联合仿真,预估了控制器的参数。全文工作及成果如下:进行运动学分析。采用矢量法,建立了Stewart的运动学模型,推导出位置、速度和加速度逆解模型;采用Newton-Raphson迭代法,对位置正解进行数值分析。该迭代方法可较迅速的求解出运动学正解,从而满足了控制过程中的实时性要求。建立虚拟样机,完成了平台的运动学和动力学体仿真。根据仿真结果(包括位置、姿态、速度、受力)确定出所需电机、电动缸等型号。将上述动力学模型与驱动子系统联合,预估出了控制器PID参数的范围,从而进一步确定出合适的PID值。搭建控制系统软硬件平台。就硬件而言,设计出满足功能和要求的硬件电路(包括主电路、控制电路、接口电路)。对软件部分采用LabVIEW软件对控制程序进行编程,对界面、各个功能模块都进行了编写,从而满足机构的功能和要求。通过实验找出PID参数对控制系统影响的规律性,并提出一种快速调节PID的方法,该方法已在实际工作中得到验证。
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