直十飞行模拟器六自由度运动平台伺服控制系统研究

"6自由度控制云台.pdf" 这篇华中科技大学硕士学位论文主要探讨了直十飞行模拟器的六自由度运动平台及其伺服控制系统的设计。六自由度运动平台在模拟器中扮演关键角色，它是一个空间并联运动机构，通过调节六个可伸缩支撑杆的长度来实现平台的六种基本运动（俯仰、翻滚、偏航、升降、横向平移和纵向平移）及其组合。这种平台集成了多领域的技术，包括机械工程、控制理论和液压系统。 论文的重点在于提升平台伺服控制系统的动态响应特性和输出平滑性。作者对油缸位置闭环控制中的数字滤波处理进行了深入研究，改进了液压伺服油缸的设计，并优化了控制算法结构。控制系统采用分布式架构，分为主控和基础控制两级。主控系统负责平台的轨迹规划、获取液压缸位置指令以及监控整个系统的运行状况；基础控制系统则专注于每个液压缸的位置闭环控制，通过改进的数字滤波方法显著提升了系统的稳定性和输出平滑性。 论文中介绍了一种新型的圆锥静压伺服油缸，这是设计的一大创新点。文中还讨论了多种伺服系统控制算法，通过仿真试验对比，最终选择了油缸位置闭环控制配合压力前馈补偿环节的算法结构，以增强系统抵抗负载干扰的能力。为了改善单个伺服油缸的动态特性，论文基于结构不变性原理，推导出负载扰动的补偿量，并通过前馈补偿来消除这些扰动对系统的影响，从而拓宽系统的带宽并提高抗干扰能力。 实验结果证实，这种方法极大地提升了系统的动态响应性能和负载干扰抵抗力。关键词包括：六自由度、模拟器、结构不变性、数字滤波和静压支承，反映了论文的核心研究内容。这篇论文为设计和优化高精度的六自由度运动平台提供了理论依据和技术参考。