六自由度运动平台是现代化生产和生活中非常常见的模拟仿真设备。如娱乐赛车驾驶模拟、3D5D动感影院和VR虚拟游戏里的电动座椅,都是以六自由度平台作为基座。除此之外,六自由度平台被运用于飞行模拟、舰艇模拟、地震小屋等领域进行科研实验研究。
六自由度运动平台的控制原理:
1.六自由度运动平台是由六个伺服电机带动六支电动缸做伸缩变化运动,六支电动缸并联设置共同驱动运动平台。运动平台的每个电动缸都能够实现空间中单独的伸缩运动。
2.因此控制系统通过对六支电动缸的伸缩量的控制,可以驱动上平台完成空间中的六自由度运动,从而实现上平台位姿的改变。六自由度分别指的是平台沿着x、y、z 三个坐标轴的平移运动,以及绕三个坐标轴的φx、φy、φz旋转运动。
3.根据六自由度平台的运动状态,计算出各电动缸的相应位置和速度指令信号,从而控制运动平台的动作,保证按照预定的轨迹运动;当运动平台到达要求的位置时,各电动缸的速度指令信号给定为零,运动平台就立刻停下来,达到了点位控制的目的。
4.在运动过程中,需要及时检测各电动伺服缸的速度和位移信号,速度信号用于闭环控制时跟踪速度的输入,位移信号用于位置反馈和监控,从而达到满足运动平台的位姿控制。
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