[發明專利]基于運動學的三軸六自由度液壓振動臺控制方法

無效

• 申請號: 200710144710.1
• 申請日: 2007-11-30
• 公開（公告）號: CN101173876A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 韓俊偉;姜洪洲;何景峰;張輝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01M7/06
• 分類號: G01M7/06
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務所有限責任公司
• 代理人: 劉婭

1.一種基于運動學的三軸六自由度液壓振動臺控制方法，其特征在于它包括以下計算機程序可以實現的步驟：

設定自由度參考信號步驟，輸入六自由度振動臺的六自由度加速度參考譜或參考波形，將參考譜或參考波形送入三狀態輸入濾波器步驟；

三狀態輸入濾波器步驟，將輸入的加速度信號分解為位置、速度和加速度信號，送至比較器與三狀態反饋步驟輸出數據進行比較；

運動學位置正解步驟，將輸入的六自由度振動臺實際缸長數據進行實時運動正解，解算得到六自由度振動臺六個自由度的位姿數據，輸出位姿數據給三狀態反饋步驟；

速度和加速度合成步驟，將各個液壓缸的加速度和位置信號經合成矩陣得到六個自由度的速度和加速度信號，送至三狀態反饋步驟；

三狀態反饋步驟，將正解步驟，速度和加速度合成步驟輸出的自由度位置、速度和加速度信號，送至比較器與三狀態輸入濾波器步驟輸出數據進行比較；

運動學位置反解步驟，將三狀態輸入濾波器與三狀態反饋步驟比較所得偏差信號進行運動學反解，計算出缸長數據并輸出缸長數據給輸出步驟；

輸出步驟，將反解計算出的缸長數據經過PID控制參數整定后，送給六自由度振動臺的液壓缸伺服控制器，驅動液壓缸輸出。

2.根據權利要求1所述的基于運動學的三軸六自由度液壓振動臺控制方法，其特征在于所述的三軸六自由度振動臺包括八個液壓缸，伺服閥，運動平臺和上、下連接鉸鏈，運動學位置正解步驟中基于運動學的正解是三軸六自由度液壓振動臺中各個液壓缸的伸長量和上、下鉸點坐標，解算出振動平臺當前位置和姿態的六個自由度狀態，并將輸出位姿數據給三狀態反饋步驟。

3.根據權利要求1所述的基于運動學的三軸六自由度液壓振動臺控制方法，其特征在于所述的運動學反解為將輸入六自由度振動臺的姿態數據求解得到位姿控制信號數據，包括歐拉角計算步驟、齊次坐標變換步驟和空間運動學計算步驟，輸入的六自由度運動模擬器的姿態數據經過歐拉角計算步驟構建得到齊次變換矩陣數據，再經過空間運動學計算步驟解得到位姿控制信號數據。

4.根據權利要求1或2所述的基于運動學的三軸六自由度液壓振動臺控制方法，其特征在于所述的運動學正解為輸入位置反饋數據，將數據輸入鉸點間距方程建立非線性方程組，再通過二次泰勒展開步驟，展開后迭代求解六自由度振動臺的位姿數據。