【技术实现步骤摘要】
一种六自由度电液运动平台的干扰力补偿方法
[0001]本专利技术涉及六自由度电液运动平台控制技术,特别是一种六自由度电液运动平台的干扰力补偿方法。
技术介绍
[0002]多自由度电液运动平台通过模拟多个自由度的运动,广泛应用于运动模拟、并联机床等领域。多自由度电液运动平台能模拟真实的运动环境,不受场地和气象条件的限制,在保证使用者安全的同时又节约了成本。随着科技的进步,多自由度运动平台的应用场景不断拓展和深化,各个领域对运动平台控制精度的要求越来越高。
[0003]六自由度电液运动平台由六套阀控缸机构驱动,具有横向、航向、升沉、横摇、纵摇和偏航六个运动自由度。传统六自由度电液运动平台系统的控制器设计,均假设系统有刚性基础,且液压缸与上平台及负载均为刚性连接。但对于负载重量较大的系统,上述假设并不成立。系统的基础存在弹性,液压缸与上平台及负载之间也存在柔性连接。受基础弹性和柔性连接等干扰因素以及伺服阀零偏的影响,极大降低了六自由度电液运动平台系统的控制精度。以电液运动平台沿Z向自由度运动为例,分析表明,采用传统控制方法 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种六自由度电液运动平台的干扰力补偿方法,所述的六自由度电液运动平台包括三个水平向阀控缸机构、三个垂直向阀控缸机构、上平台(7)和下平台(8);所述的三个水平向阀控缸机构分别为1号阀控缸机构(1)、2号阀控缸机构(2)和3号阀控缸机构(3);所述的三个垂直向阀控缸机构分别为4号阀控缸机构(4)、5号阀控缸机构(5)和6号阀控缸机构(6);所述的1号阀控缸机构(1)、2号阀控缸机构(2)和3号阀控缸机构(3)的外端分别通过各自的虎克铰与1号缸支座(9)、2号缸支座(10)和3号缸支座(11)连接,所述的1号阀控缸机构(1)、2号阀控缸机构(2)和3号阀控缸机构(3)的内端分别通过各自的虎克铰与上平台(7)连接,所述的1号缸支座(9)、2号缸支座(10)和3号缸支座(11)的下端均固定在下平台(8)上;所述的4号阀控缸机构(4)、5号阀控缸机构(5)和6号阀控缸机构(6)的上端分别通过各自的虎克铰与上平台(7)连接,所述的4号阀控缸机构(4)、5号阀控缸机构(5)和6号阀控缸机构(6)的下端分别通过各自的虎克铰与下平台(8)连接;设平台的质心O为控制点,在控制点建立OXYZ坐标系;OX轴的正方向由O点指向5号阀控缸机构(5)的上铰点方向;OZ轴正方向垂直指向下平台(8);OX、OY及OZ三个坐标轴的方向满足右手定则;上平台(7)有六个运动自由度,分别是绕OX轴转动的横摇运动、绕OY轴转动的纵摇运动、绕OZ轴转动的偏航运动、沿OX轴平动的横向运动、沿OY轴平动的航向运动和沿OZ轴平动的升沉运动;d1为4号阀控缸机构(4)与6号阀控缸机构(6)上铰点中心的连线距离的一半,d2为上平台(7)的中心与6号阀控缸机构(6)上铰点中心的连线在OX轴上的投影长度,d3为上平台(7)的中心与5号阀控缸机构(5)上铰点中心的连线在OX轴上的投影长度,d4为2号阀控缸机构(2)与3号阀控缸机构(3)上铰点中心的连线距离的一半;6个阀控缸机构中各元件结构参数相同,A为液压缸活塞与活塞杆之间的环形有效面积、V
t
为液压缸两腔总容积、K
c
为伺服阀流量压力系数、C
tc
为液压缸总泄漏系数、K
q
为伺服阀流量增益;其特征在于:具体的方法包括以下步骤:A、定义电液运动平台六自由度位移参考信号为Q0,Q0为6
×
1列向量,表达式如下:Q0=[x
0 y
0 z
0 Rx
0 Ry
0 Rz0]
T
式中,x0为横向自由度的位移参考信号;y0为航向自由度的位移参考信号;z0为升沉自由度的位移参考信号;Rx0为横摇自由度的位移参考信号;Ry0为纵摇自由度的位移参考信号;Rz0为偏航自由度的位移参考信号;上标T表示向量转置;B、将信号Q0左乘矩阵J,输出信号记为r
d
,r
d
为6
×
1列向量,计算公式如下:r
d
=JQ0矩阵J的表达式如下:C、将r
d
作为参考信号发生器模块的输入信号,输出信号记为r
a
,...
【专利技术属性】
技术研发人员:关广丰,范大莽,熊伟,王海涛,马文琦,
申请(专利权)人:大连海事大学,
类型:发明
国别省市:
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