運(yùn)輸工況運(yùn)動(dòng)模擬器控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快，各種?；愤\(yùn)輸?shù)陌踩蝿?shì)非常嚴(yán)峻，因此近年來(lái)，我國(guó)開展了針對(duì)各種?；吩谶\(yùn)輸中的安全監(jiān)測(cè)與跟蹤微系統(tǒng)技術(shù)的研究。然而，在安全監(jiān)測(cè)與跟蹤系統(tǒng)試驗(yàn)階段，目前的測(cè)試方法集中在實(shí)施真實(shí)的罐車陸路或海上船運(yùn)測(cè)試，這種方法具有真實(shí)性，但同時(shí)具有測(cè)試周期長(zhǎng)、成本高、風(fēng)險(xiǎn)性大、工作強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。
　　本課題基于國(guó)家863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“面向安全監(jiān)測(cè)與跟蹤的網(wǎng)絡(luò)化微系統(tǒng)”的子課題“?；愤\(yùn)輸工況仿真與模擬技術(shù)”，針對(duì)真實(shí)測(cè)試

2、方法的不足，通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)模擬器來(lái)模擬罐箱車在道路上的行駛狀況，對(duì)危化品運(yùn)輸工況進(jìn)行仿真與模擬研究。
　　本文通過(guò)理論分析、仿真及實(shí)驗(yàn)的方法完成了六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)模擬器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　首先，利用影響系數(shù)法對(duì)模擬器機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)逆向分析，建立了上平臺(tái)工作點(diǎn)與各個(gè)電機(jī)軸在位姿、速度、加速度之間的映射關(guān)系，這是實(shí)現(xiàn)對(duì)各軸電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制的基礎(chǔ)。
　　為了驗(yàn)證數(shù)學(xué)推導(dǎo)的正確性，利用Adams建立模擬器機(jī)構(gòu)的機(jī)械

3、模型，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真，并與前面理論分析結(jié)果比較；然后利用Adams/Controls模塊聯(lián)合Adams和Matlab，完成模擬器虛擬仿真平臺(tái)的建立，實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬器的動(dòng)態(tài)控制聯(lián)合仿真，分析了數(shù)字PID算法的控制特性以及采樣周期對(duì)控制效果的影響，為實(shí)際系統(tǒng)的搭建提供了理論依據(jù)。
　　根據(jù)理論及仿真分析的結(jié)果，實(shí)際構(gòu)建了基于超高速工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT的六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)模擬器控制系統(tǒng)，利用Beckhoff自動(dòng)化系統(tǒng)提供的Twi