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《华南理工大学》 2013年
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基于Matlab的六自由度平台研究

黄晓敏  
【摘要】:本文以满足企业应用为出发点,进行了六自由度平台运动学、动力学、动态仿真、GUI操控界面等一系列的研究,应用这些理论,成功研制了六自由度平台。 “陀螺稳定光电平台”是挂载于直升机上的光电跟踪设备,为测试该产品的性能指标,需要六自由度平台进行飞行模拟试验。但由于六自由度平台具有硬件简单,软件复杂的特点,各杆件间耦合严重,空间坐标关系复杂,因而需对六自由度平台相关理论进行研究。 文中先分析六自由度平台的几何结构及三维空间变换矩阵。在此基础上,分析六自由度平台位姿、速度、加速度的正逆解及动力学的求解办法。 接着分析六自由度平台结构设计的总体要求及设计注意事项。根据给定的设计指标,分别用三维作图软件Solidworks及编程软件Matlab对逆解作详细验算,再通过Matlab编程验算其运动范围。 然后以Simulink及SimMechanics作为六自由度平台动态仿真的手段,设计动态仿真流程框图,详细分析其设置方法,并且运行动态仿真,输出仿真结果。 最后以Matlab/GUI进行操控界面设计。利用GUI及伺服电路,结合以上各章节内容,成功研制可以进行飞行模拟的六自由度平台。 本文是基于Matlab的六自由度平台研究,其所涉及的一些研究方法和思路,特别是关于Simulink及SimMechanics用于六自由度平台动态仿真的详细研究方法,是其他同类文献较为欠缺的内容,为今后六自由度平台类似的参数设计、仿真分析等方面的研究提供了可以借鉴的理论和实践经验。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TH703;V243

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【参考文献】
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