風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的構(gòu)型優(yōu)化和控制研究.pdf

1、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)是飛行器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成環(huán)節(jié)，而風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)則是風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中重要的運(yùn)動(dòng)裝置，該平臺(tái)可以動(dòng)態(tài)地模擬風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)時(shí)飛行器模型所需的位置和姿態(tài)。目前，國(guó)內(nèi)外少數(shù)幾臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)飛行器在風(fēng)洞中同時(shí)改變?nèi)齻€(gè)姿態(tài)的運(yùn)動(dòng)裝置，基本都采用張線的形式。但是，采用張線形式的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)這樣特殊的應(yīng)用，具有一些無(wú)法回避的缺陷。因此，在高速動(dòng)態(tài)的場(chǎng)合，剛性的多自由度運(yùn)動(dòng)裝置比張線形式的運(yùn)動(dòng)裝置更有優(yōu)勢(shì)。
　　 本次課題在一般6自由度Stew

2、art型并聯(lián)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行構(gòu)型優(yōu)化，設(shè)計(jì)出一種新型的滿足風(fēng)洞動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)要求的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，并對(duì)其機(jī)構(gòu)學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出逆解公式，在基于運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的基礎(chǔ)上利用matlab數(shù)學(xué)工具，分析計(jì)算并繪制了機(jī)構(gòu)的工作空間圖譜。根據(jù)剛度的定義，結(jié)合雅可比矩陣，推導(dǎo)了一種描述并聯(lián)機(jī)構(gòu)剛度的標(biāo)量指標(biāo)，根據(jù)此指標(biāo)對(duì)所設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行剛度優(yōu)化，并與典型的Stewart型運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行剛度比較，為機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　

3、利用ADAMS軟件對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用ADAMS的參數(shù)化功能建立了參數(shù)化的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)模型，建立了多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，最后進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究和試驗(yàn)設(shè)計(jì)，根據(jù)影響機(jī)構(gòu)桿件的伸縮速度和結(jié)構(gòu)參數(shù)的敏感度，進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)值得出了最優(yōu)的參數(shù)組合，從而最終確定風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的構(gòu)型尺寸。
　　 搭建了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的原理樣機(jī)，構(gòu)建了其控制系統(tǒng)的硬件，搭接了控制柜線路，根據(jù)其裝置的要求，進(jìn)行了控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了前面做