并聯(lián)四自由度運動平臺機構分析與控制系統(tǒng)研究.pdf

1、并聯(lián)四自由度運動平臺是一種空間四自由度并聯(lián)機構,針對目前航空航天領域對運動平臺的一些應用要求,提出了一種可實現空間三維移動和繞Z軸轉動的四自由度運動平臺,并研究了四自由度運動平臺的機構特性。該機構不僅具有輸出精度高、機構剛性好、承載能力強等并聯(lián)機構的特點,也具備工作空間大、構型簡單、結構對稱等優(yōu)點?？捎糜陂_發(fā)運動模擬器、新型工作臺、四維力傳感器、微操作機器人以及并聯(lián)機床等。本文主要針對四自由度運動平臺的運動學分析、動力學分析、基于RBF

2、神經網絡滑模變結構控制的控制策略研究、基于NI PCI-7344運動控制套件的伺服控制系統(tǒng)設計等四個方面展開了研究。
　　本研究主要內容包括：⑴四自由度運動平臺的運動學分析:在對運動平臺自由度數分析的基礎上,分別對機構進行位置正反解分析,速度與加速度分析,工作空間分析,奇異位形分析。并在運動學理論分析的基礎上,基于MATLAB對四自由度運動平臺進行運動學仿真。⑵四自由度運動平臺的動力學分析:在對運動平臺運動學分析的基礎上,分別采用

3、Newton-Euler法和Lagrange法對四自由度運動平臺進行動力學分析。并根據 Lagrange法求解的動力學模型,利用MATLAB對四自由度運動平臺進行動力學仿真。⑶四自由度運動平臺的控制策略研究:應用于并聯(lián)機構的控制策略有很多,在對傳統(tǒng)控制策略分析的基礎上,并根據運動平臺的動力學模型,提出了RBF神經網絡滑模變結構控制的并聯(lián)機構控制策略,通過仿真分析表明該控制策略的控制效果理想。在分析運動平臺的總體控制結構的基礎上,將RBF