基于三轴摇摆台的高精度姿态试验系统

为了评定长时间船用高精度惯性导航系统姿态精度,研究利用三轴摇摆台模拟船舶运动和输出姿态基准。首先,设计实时、同步和高速的软硬件方案。其次,推导姿态基准的解算方法,并进行水平、方位的初始对准。最后,给出机械误差和水平、方位对准误差所引起的姿态误差。试验表明,三轴摇摆台给出的姿态基准均方根误差在10″内,试验系统能够实时、同步地给出姿态误差。

小型三轴摇摆台及其控制

设计开发了一种用于微型飞行器半实物仿真实验的三轴摇摆台。摇摆台通过三个独立的轴系来实现所需要仿真的三个转角 ,下层轴系利用大输出力矩的步进电机进行开环控制 ,中、上层轴系利用直流电机配合高精度编码器进行闭环控制。通过计算机控制系统来控制摇摆台的角位移输出。

三轴摇摆台运动算法建模与仿真

为了保证三轴摇摆台在启动、停止及模式切换等过程运行的平稳性.提出了一种摇摆台运动的控制算法.在满足角位移±25°、角速度±30°/s和角加速度100°/s2约束条件下,摇摆台在三个自由度运动方向上以最短的时间实现了平滑过渡.仿真结果表明,摇摆台运动过程中没有出现超调和震荡,且平滑过渡时间不小于2 s.

基于Cortex-M4的三轴摇摆台设计方法研究

基于Cortex-M4系列的STM32F407ZGT6控制芯片设计了一种三轴摇摆台控制系统。在该系统中,利用旋转编码器的信息反馈,通过对电机的闭环控制,使三轴摇摆台能够模拟船体的航行姿态。重点从机械结构、系统组成、原件选择、设计方案、控制策略等方面对其设计方法进行研究,对三轴摇摆系统设计者具有一定的参考价值。

加速度计标定用三轴摇摆台控制系统仿真与试验研究

针对加速度计测量对三轴摇摆台高精度要求,提出一种对其控制进行系统联合仿真的方法,并给出试验结果。在给出摇摆台数学模型的基础上,设计了摇摆台位置—速度—电流反馈的三环控制结构,并给出了利用ADAMS和Matlab协同仿真的控制结构图。仿真和试验结果表明:转台的转矩幅值波动小,位置信号的跟踪性能完全满足指标要求,可以实现加速度计的精确标定。

三轴模拟摇摆台机电联合仿真研究

介绍了机电联合仿真的意义以及虚拟样机技术和ADAMS软件的功能.利用Solidworks机械设计软件建立三轴摇摆台的机械仿真模型,并详细描述了ADAMS与MATLAB/Simulink进行机电联合仿真的基本过程,获得了虚拟三轴摇摆台的特性曲线,最后对该机电联合仿真存在的问题和解决办法进行了研究.

三轴运动模拟摇摆台控制系统设计

本文所设计的三轴运动模拟摇摆台是用于模拟船舶横摇、纵摇、艏摇三个方向运动的试验设备,分别介绍了摇摆台的组成及其控制系统硬件和软件设计方案。摇摆台控制系统采用工控机和PMAC可编程多轴运动控制卡的方式控制三套交流伺服电机,分别驱动内、中、外三框运动。在摇摆台控制系统软件设计上,上位机软件使用高级语言VB开发,充分利用PMAC的开放性,实现对摇摆台的姿态控制和状态监控。

摇摆台过渡控制算法研究

摇摆台是一种测试车、船震动性能的设备。三轴摇摆台的每一轴都有三种运动状态。在进行运动状态转换时要保证系统的可靠性和安全性,因此实现运动状态之间的平滑过渡是保证摇摆台正常工作的关键环节。实现平滑过渡有多种方法,多项式、Bezier曲线或者B样条等。在已完成的202三轴摇摆台项目中实现平滑过渡采用了多项式。本文主要讨论如何利用B样条建立新的过渡算法,并通过matlab仿真对两种过渡算法进行比较。

非线性耦合系统的自适应蚁群滑模控制

针对一类多子系统之间具有强耦合关系的非线性系统,提出自适应蚁群滑模控制方法。依据等效滑模控制理论,建立滑模算法控制结构图,用于解耦非线性耦合系统;根据自适应蚁群算法建立了多变量蚁群算法的图形表示,对滑模控制中的滑模面斜率进行优化,来削弱"抖振"现象。该方法可以用较小的计算量对耦合系统自然解耦,并利用蚁群算法的并行特性来优化参数。将该方法应用到三轴摇摆台控制系统中,仿真结果表明,与其他算法相比,超调量减小50%,上升时间和调节时间也明显减小,且有较好的控制效果和鲁棒性。