三軸搖擺臺系統(tǒng)設計及其H-,∞-控制實現(xiàn).pdf

1、三軸船舶運動模擬搖擺臺可模擬船舶三自由度橫搖、縱搖、艏搖三個自由度的運動，為船用設備提供真實的船舶運動模擬仿真環(huán)境。通過計算機仿真得到船舶運動軌跡，作為搖擺臺的控制輸入，可真實地模擬船體運動。設計的搖擺臺屬于典型的UOO臺體結(jié)構(gòu)，內(nèi)框和中框可以在有限角度內(nèi)搖擺，外框可在360度范圍內(nèi)任意位置為零點做搖擺運動。根據(jù)響應速度及負載要求，在保證精度的前提下，采用交流伺服系統(tǒng)及減速機構(gòu)驅(qū)動臺體，對比常見的直驅(qū)伺服控制方式，精度較差，但同等功率及

2、小體積下，負載及響應速度顯著提高。 首先，分析搖擺臺的工作原理，建立了臺體力學模型，采用MATLAB仿真分析臺體三框之間的耦合作用，并分析了在船舶隨機運動作為輸入情況下?lián)u擺臺的響應能力。為滿足搖擺臺系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實時性要求，改善系統(tǒng)的響應能力，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，基于H∞控制理論設計了搖擺臺系統(tǒng)的控制策略，并進行了仿真分析。 根據(jù)模型仿真分析的結(jié)論，進行了搖擺臺驅(qū)動系統(tǒng)的選型，采用安川交流伺服系統(tǒng)和高精度Neugart行星