STEWART平臺(tái)的WASHOUT算法研究.pdf

1、現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)模擬器通常采用并聯(lián)六自由度Stewart平臺(tái)作為運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。Stewart平臺(tái)具有剛度好、定位精度高、承載能力大的特點(diǎn)，特別適合于高精度、大荷載且對(duì)工作空間要求相對(duì)較小的場(chǎng)合，所以六自由度并聯(lián)平臺(tái)的這些優(yōu)點(diǎn)決定了它非常適合應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)模擬器中。
　　由于Stewart平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)范圍有限，不可能完全再現(xiàn)真實(shí)交通工具的運(yùn)動(dòng)軌跡。所以需要用Washout濾波算法，將交通工具的實(shí)際運(yùn)動(dòng)變換成使人有相似感受而且模擬器能夠?qū)崿F(xiàn)的信號(hào)。因此

2、模擬器的模擬運(yùn)動(dòng)是否逼真，Washout濾波器設(shè)計(jì)的好壞至關(guān)重要。本文的核心內(nèi)容就是針對(duì)Stewart平臺(tái)進(jìn)行Washout濾波器的設(shè)計(jì)及其性能仿真和試驗(yàn)。
　　本文詳細(xì)闡述了Washout濾波器的設(shè)計(jì)過(guò)程。通過(guò)比較選擇了經(jīng)典的Washout算法；確定上平臺(tái)質(zhì)心為Washout位置；總結(jié)了濾波器形式的影響因素；推算出各個(gè)濾波器的最低階數(shù)；計(jì)算推導(dǎo)了傾斜協(xié)調(diào)通道對(duì)濾波器階數(shù)的影響。
　　本文的Washout濾波器具有如下基本形

3、式：對(duì)于高通加速度通道，平移和側(cè)移方向都采用二階高通濾波，升沉方向采用三階高通濾波；傾斜協(xié)調(diào)通道縱向和側(cè)向都選擇二階低通濾波器；高通角速度通道的三個(gè)方向都采用二階高通濾波器。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初選濾波器參數(shù)，最后對(duì)濾波器參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。
　　通過(guò)Matlab搭建仿真模型，證明Washout濾波算法能夠提高模擬逼真度。然后，改變相關(guān)濾波器的自然響應(yīng)頻率，通過(guò)分析輸出信號(hào)，總結(jié)出了Washout濾波器自然響應(yīng)頻率的選擇原則。
　　最后，用