伺服電動缸六自由度加載平臺的運動仿真與電氣系統(tǒng)設計
時間: 2021-04-26 20:28:01瀏覽次數(shù)：76
在航空航天、工業(yè)自動化等領域有很多承受復雜交變載荷的重要結構件，為保證設備的長時間穩(wěn)定運行，需要在結構件裝配工作之前進行多自由度加載疲勞測試。六自由度加載平臺的任務便是來模擬試件運行過程中的受力環(huán)境，對保證試件運行的安全、穩(wěn)定性有非常重要的作用。本設計對基于伺服電動缸六自由度并聯(lián)機構的加載平臺進行了研究。
本文首先介紹了伺服電動缸六自由度加載平臺基本原理與結構組成，對電動缸六自由度并聯(lián)機構進行數(shù)學建模和位姿正解/逆解的推導。然后使用 Matlab 和 Autodesk Inventor 建立了六自由度加載平臺的機械結構模型，并對其進行運動仿真，實現(xiàn)了單自由度、多自由度運動情況下位姿逆解、位置式 PID 控制、位姿迭代求正解和工作空間求解等。
之后，根據(jù)設計需求對機電系統(tǒng)（電機、伸縮桿、力傳感器等部件）、控制系統(tǒng)（上位機控制系統(tǒng)、下位機控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)）進行了機電元器件選型，完成了基于STM32的六自由度加載平臺控制系統(tǒng)的硬件、軟件和界面（GUI）設計，實現(xiàn)了控制系統(tǒng)與Matlab仿真平臺控制與通信、力傳感器信號調理與采集、伺服電機數(shù)據(jù)采集與閉環(huán)控制、系統(tǒng)運行狀態(tài)檢測與預警等功能。
本設計綜合了機械建模、數(shù)學建模、運動仿真、Simulink 仿真、電路設計、嵌入式軟件設計對六自由度加載平臺進行了研究，完成了電動缸六自由度加載平臺電氣系統(tǒng)的設計與調試準備，為今后的六自由度加載平臺實物調試奠定了一定基礎。 本文地址:http://www.831599.org.cn/news/sfddgzhishi/1401.html
