某型戰(zhàn)機飛行模擬器三自由度運動平臺的設(shè)計.pdf

1、飛行模擬器運動系統(tǒng)可為飛行員提供與真實飛行器相同或相近的運動感覺。帶有運動系統(tǒng)的飛行模擬器能夠真實地模擬飛機在地面和空中產(chǎn)生的瞬間過載和實際飛行中的飛行姿態(tài)，讓飛行員對飛機的即時運動狀態(tài)有深刻的身體體驗，從而使飛行仿真更加逼近真實飛行，達到更好的訓練效果。
　　飛行模擬器運動系統(tǒng)目前主要通過運動平臺來實現(xiàn)。本文根據(jù)某型戰(zhàn)機飛行模擬器的總體要求，采用防扭臂結(jié)構(gòu)三自由度運動平臺作為運動系統(tǒng)，可以復現(xiàn)飛機的側(cè)傾、俯仰和升沉三個自由度運動

2、。雖然這種形式的運動平臺已廣泛應用于工程實踐，但在分析設(shè)計的時候，僅依靠工程人員的經(jīng)驗來進行，基本處于無理論指導狀態(tài)，尤其運動平臺的運動學、運力學以及控制特性等方面缺乏深入研究，因此本文從這幾個方面對三自由度運動平臺進行分析研究。這些問題對研制滿足設(shè)計要求的飛行仿真運動系統(tǒng)工程實踐有重要的指導意義。
　　三自由度運動平臺是一種多變量和本質(zhì)非線性的復雜系統(tǒng)，其運動學及動力學分析是運動平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計以及液壓驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計的前提。本文首先采

3、用坐標變換和求導的方法對三自由度運動臺運動學進行了分析；然后不考慮防扭臂、液壓缸的質(zhì)量和慣量，基于牛頓-歐拉法建立了系統(tǒng)的單剛體動力學模型；本文還在運動學分析和動力學分析的基礎(chǔ)上設(shè)計了系統(tǒng)的動力機構(gòu)，并給出了系統(tǒng)動力機構(gòu)在基本工況下的負載匹配曲線。
　　三自由度運動平臺另外一個重要的研究方向是三自由度運動平臺控制特性的研究，控制系統(tǒng)將直接決定系統(tǒng)最終達到的性能指標。本文根據(jù)對稱閥控制非對稱缸的傳遞函數(shù)數(shù)學表達式，設(shè)計了簡單的PID