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解算六自由度平台控制的空间状态!

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解算六自由度平台控制的空间状态!

发布日期:2019-07-11 作者:依时利新科技 点击:

       顺向解:即已知六根液压缸的长度,求解平台姿态,到目前为止,还没有直接中的的正解方程式,只能采用叠代方法,利用计算机快速运算的特点和上铰链的结构条件约束来逼近求解平台姿态。此为顺解, 反解(逆向解):描述一个刚体在空间旋转的姿势,经常使用的方法是定义三个欧拉角来表达,当刚体旋转至某一姿势下,此三个欧拉角即组成的旋转矩阵,并借由旋转矩阵作坐标转换,便可求得刚体的位置。当给定空间状态后,可以分别算出六只缸的不同长度,为了让平台上的油缸在同一时间运动到新的位置,六只缸的运动速度是不相同的,这个问题的解决有两种方法,一是采用标准的协联控制器,该控制器需将油缸的运动长度数值送入,控制器能按所要求的时间,自动分配六只缸的运动速度,同时到达终点。第二种方法是自己编制运动速度方程,采用长度的小公倍数方法分配速度,也可达到同样目的。 

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       该数字缸取消了传统控制中的伺服阀、传感器、A/D转换和D/A转换等诸多环节,它是将传感器、数字阀等全部做到油缸内部,形成自动位置反馈和速度反馈。数字缸可以直接接受计算机发出的数字脉冲信号进行可靠的工作。脉冲频率代表数字缸运动速度,脉冲总数代表数字缸运动行程,一一对应,将复杂的闭环控制变成了简单的开环控制。

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       控制原理大大简化,不但系统响应速度加快,而且故障率也大为降低,可靠性得以增加。整个六自由度运动平台无任何液压控制元件和传感器,系统构成十分清爽。数字液压缸与专门配套研制的数字控制器相配合,几乎取消了传统液压控制中的所有液压阀件和控制元件,它抛弃了传统的阀口控制,把讨厌的现场调试搬到了办公室,几乎做到了即装即用,已经成功的应用到冶金、机械、水电、国防军工等一系列疑难控制领域。

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       其控制性能远远超过传统的液压控制技术,成功应用的实例有:冶金领域中的钢水连铸结晶器液面控制、结晶器液压非正弦振动(均列入过国家攻关项目),带钢厚度控制(微米级精度)。水电领域中的水轮机调速控制;机械领域的大型无齿锯多点速度控制和位置控制,军工领域的大型装弹机构的多缸同步控制(任意多缸同步误差可达0.1%)、军舰舵机控制、减摇稽控制,模拟器领域的六自由度平台控制等等一系列疑难控制,均取得了十分理想的效果。 


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