軌道式飛行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著飛行機(jī)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外的普遍應(yīng)用，在很多電影和舞臺(tái)表演以及大型秀場(chǎng)中飛行機(jī)構(gòu)的特技效果已成為不可或缺的組成部分，特別是在2010年世博會(huì)開(kāi)幕式等大型舞臺(tái)表演中起到了重要作用。目前飛行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為一項(xiàng)重要的研究課題，如果我們能開(kāi)發(fā)出一套技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定可靠的飛行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，那么就會(huì)帶來(lái)一定的社會(huì)效益，從而推動(dòng)飛行機(jī)構(gòu)在我國(guó)舞臺(tái)機(jī)械行業(yè)中的發(fā)展。
　　1.本文針對(duì)傳統(tǒng)的飛行機(jī)構(gòu)控制中所遇到的需要大量的人力參與、安全系數(shù)

2、低、控制精度差、現(xiàn)場(chǎng)操作復(fù)雜等難題，設(shè)計(jì)了軌道式飛行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，首先根據(jù)飛行機(jī)構(gòu)的控制要求，對(duì)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其次對(duì)飛行機(jī)構(gòu)主要部件進(jìn)行選取，最后對(duì)其安全保護(hù)措施做出設(shè)計(jì)。
　　2.為保障飛行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的穩(wěn)定性，應(yīng)用拋物線過(guò)渡的線性插值規(guī)劃、三次多項(xiàng)式插值規(guī)劃以及高階多項(xiàng)式插值規(guī)劃對(duì)飛行機(jī)構(gòu)進(jìn)行軌跡規(guī)劃。對(duì)圓周軌跡和直線軌跡的三種規(guī)劃方法進(jìn)行仿真驗(yàn)證，目的是使運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度變化曲線平滑，即受力的連續(xù)，這樣有利于飛行機(jī)

3、構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持穩(wěn)定。
　　3.利用PL C中的PI D控制器，設(shè)計(jì)以PL C作為控制核心的速度閉環(huán)控制系統(tǒng)。通過(guò) Simulink對(duì)飛行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，包括單軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的速度動(dòng)態(tài)響應(yīng)、位置誤差以及兩軸的輪廓誤差等。
　　4.以 PLC作為主控制器對(duì)飛行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)的硬件組態(tài)、變頻器通訊、控制程序流程等。以WinCC為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的人機(jī)交互平臺(tái)“飛行機(jī)構(gòu)監(jiān)控界面”，系統(tǒng)監(jiān)控界面具