《多支腿平台最佳均匀载荷调平方法与试验研究开题报告预答辩》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多支腿平台最佳均匀载荷调平方法与试验研究开题报告预答辩（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、多支腿平台最佳均匀载荷调平方法与试验研究,论文题目,报 告 人：张 爽指导老师：刚宪约,2015.01.16,应用领域,感性认识,课题的来源及意义,快速性、机动性和可靠性就成为相关军事装备关键的作战技术要求,调平精度和就位时间是衡量车载平台性能的最重要的指标,追求调平精度和就位时间，而较少关注各支腿所受载荷,大多数调平系统未将平台和支腿的结构变形考虑在内,研制出能够同时满足参考点位移调整要求和最佳均匀支腿载荷分配的调平系统成为迫切需求,虚腿问题难以解决,课题来源,意义,本课题开展多支腿柔性平台最佳均匀支腿载荷快速调平方法的研究，并在此基础上进行基于单片机控制的多支腿调平试验系统的研制，解决虚腿
2、以及平台几何调平与支腿载荷不能兼顾的问题，这不仅在调平相关问题的解决上提供了一种全新的解决方法，而且对调平应用领域的拓展起到推动性的作用。,快速性、机动性和可靠性就成为相关军事装备关键的作战技术要求,调平精度和就位时间是衡量车载平台性能的最重要的指标,追求调平精度和就位时间，而较少关注各支腿所受载荷,快速性、机动性和可靠性就成为相关军事装备关键的作战技术要求,调平精度和就位时间是衡量车载平台性能的最重要的指标,大多数调平系统未将平台和支腿的结构变形考虑在内,追求调平精度和就位时间，而较少关注各支腿所受载荷,快速性、机动性和可靠性就成为相关军事装备关键的作战技术要求,调平精度和就位时间是衡量车载
3、平台性能的最重要的指标,虚腿问题难以解决,大多数调平系统未将平台和支腿的结构变形考虑在内,追求调平精度和就位时间，而较少关注各支腿所受载荷,快速性、机动性和可靠性就成为相关军事装备关键的作战技术要求,调平精度和就位时间是衡量车载平台性能的最重要的指标,研制出能够同时满足参考点位移调整要求和最佳均匀支腿载荷分配的调平系统成为迫切需求,虚腿问题难以解决,大多数调平系统未将平台和支腿的结构变形考虑在内,追求调平精度和就位时间，而较少关注各支腿所受载荷,快速性、机动性和可靠性就成为相关军事装备关键的作战技术要求,调平精度和就位时间是衡量车载平台性能的最重要的指标,研制出能够同时满足参考点位移调整要求和
4、最佳均匀支腿载荷分配的调平系统成为迫切需求,虚腿问题难以解决,大多数调平系统未将平台和支腿的结构变形考虑在内,追求调平精度和就位时间，而较少关注各支腿所受载荷,快速性、机动性和可靠性就成为相关军事装备关键的作战技术要求,调平精度和就位时间是衡量车载平台性能的最重要的指标,研制出能够同时满足参考点位移调整要求和最佳均匀支腿载荷分配的调平系统成为迫切需求,虚腿问题难以解决,大多数调平系统未将平台和支腿的结构变形考虑在内,追求调平精度和就位时间，而较少关注各支腿所受载荷,快速性、机动性和可靠性就成为相关军事装备关键的作战技术要求,调平精度和就位时间是衡量车载平台性能的最重要的指标,国内外研究水平和发
5、展趋势,、国外研究现状,、国内研究水平,1.中国电子科技集团公司第14研究所某高机动雷达平台采用的电液式自动调平系统,可在3分钟内将平台的精度调整到3分以内，该系统和西安电子科技大学盛英、仇原鹰设计的六点支承电液式自动调平系统一样,是国内迄今为止采用电液式调平所能实现的最高精度。,2.目前国内装备于军队的机电式自动调平系统都采用中国电子科技集团第38研究所提供的四点支承、机电式自动调平系统，该系统调平精度为4分,调平时间小于120s。,1.国外科研人员在上世纪六十年代就提出6自由度平台调平方案,采用机电液一体化系统,并结合模糊PID控制、神经网络控制和自适应控制等先进的控制理论,使调平精度达到
6、很高的水准。,2.俄罗斯、美国和英国等国家的导弹发射车以及防控火炮等系统都应用了自动调平系统,可在较短时间内完成调平任务,具有较高的调平精度和可靠性。,1.国外科研人员在上世纪六十年代就提出6自由度平台调平方案,采用机电液一体化系统,并结合模糊PID控制、神经网络控制和自适应控制等先进的控制理论,使调平精度达到很高的水准。,2.俄罗斯、美国和英国等国家的导弹发射车以及防控火炮等系统都应用了自动调平系统,可在较短时间内完成调平任务,具有较高的调平精度和可靠性。,1.中国电子科技集团公司第14研究所某高机动雷达平台采用的电液式自动调平系统,可在3分钟内将平台的精度调整到3分以内，该系统和西安电子科
7、技大学盛英、仇原鹰设计的六点支承电液式自动调平系统一样,是国内迄今为止采用电液式调平所能实现的最高精度。,2.目前国内装备于军队的机电式自动调平系统都采用中国电子科技集团第38研究所提供的四点支承、机电式自动调平系统，该系统调平精度为4分,调平时间小于120s。,国内外研究水平和发展趋势,发展趋势：,总得发展趋势,精 确 性,稳 定 性,快 速 性,可操作性,有待解决的技术难题,进一步提高调平精度,虚腿问题的解决,提高调平速度,使用力传感器、优化算法,综合运用多种控制策略,考略结构变形、传动误差、外界等因素,尽可能地减小主要误差源对调平精度的影响,改进算法及控制策略,进一步提高调平精度,虚腿问
8、题的解决,进一步提高调平精度,进一步提高调平精度,虚腿问题的解决,进一步提高调平精度,尽可能地减小主要误差源对调平精度的影响,虚腿问题的解决,进一步提高调平精度,提高调平速度,尽可能地减小主要误差源对调平精度的影响,虚腿问题的解决,进一步提高调平精度,所要研究的内容及实施方案,主要研究内容：,1. 多支腿柔性平台最佳均匀支腿载荷快速调平方法研究,2. 基于单片机控制的多支腿调平试验系统研制,3. 多支腿平台快速调平试验研究,根据试验结果不断改进控制算法，提高迭代收敛速度,以几何调平与载荷调平为目标，利用支撑刚度矩阵及静态传递率矩阵建立同时解决参考点位移调平和支腿载荷最佳均匀分配问题的数学模型,
9、根据调平模型和调平方法，研究控制策略,对机电部分进行零部件设计，搭建试验平台,考虑支腿数、重心位置以及载荷大小等对调平结果的影响，设计试验方案，验证算法的可行性,所要研究的内容及实施方案,预期研究成果：,建立多支腿柔性平台调平的数学模型和实现算法，同时解决几何调平和支腿载荷均匀分配问题；,研制基于单片机控制的多支腿调平试验系统；,根据研究成果撰写12项实用新型或发明专利,所要研究的内容及实施方案,拟采取的技术路线：,技术路线框图,所要研究的内容及实施方案,拟采取的技术路线：,1.最佳均匀支腿载荷快速调平方法研究与调平算法数学模型的建立,2、研制出基于单片机控制的多支腿调平试验系统并搭建试验平台
10、,所要研究的内容及实施方案,试验平台,所要研究的内容及实施方案,控制系统程序框图,3.进行多支腿平台快速调平试验研究,所要研究的内容及实施方案,拟采取的技术路线：,进行多支腿平台快速调平试验方案设计,根据试验设计方案，进行支腿数、重心位置以及载荷大小等对调平结果影响的试验，以验证算法和程序的可行性、正确性以及所研制系统的实用性,根据实验结果不断改进控制算法，提高迭代收敛速度,国内外学者及军工行业已经对车载平台自动调平系统进行了比较深入的研究，有大量的文献、技术资料可以参考；通过查阅大量相关资料，掌握了一定的课题理论基础； 可以通过查阅相关机械手册对本系统机电传动部分各构件进行设计；导师在相关领
11、域积累有丰富的经验，其积累的成功经验和研究成果为开展后续工作提供了有力的保证；实验室拥有Ansys、Matlab、CodaWarrior、AutoCAD等软件及相关硬件的支持.,所要研究的内容及实施方案,可行性分析：,目前已完成的工作,建立了多支腿柔性平台最佳均匀支腿载荷快速调平模型,已借助于Ansys和Matlab软件对本课题所采取的调平数 学模型的有效性进行验证，仿真结果达到预期调平要求,利用单片机对步进电机进行转角定量控制、加减速（按键）控制以及正反转（按键）控制,初步制定出所要搭建的试验平台的方案,课题研究的 之处：,所要研究的内容及实施方案, 提出一种可以同时实现几何调平和支腿载荷调平的多支腿平台调平方法,创新,利用支撑刚度矩阵和静态传递率矩阵来解决支腿载荷分配和几何调平的问题,该调平方法不但可以保证各支腿载荷达到最优分配，而且可以消除虚腿、平台和支腿的变形对调平结果的影响,在对各支腿进行控制时，保证各支腿之间同步运动，提高了调平速度,设计出一种快速实现几何调平和支腿载荷调平的控制策略,所建数学模型能精确计算到各支腿的伸缩量，用非常少的迭代次数实现调平，并且将支腿之间的耦合影响与反复调平次数降到最小,工作量及工作进度安排,参考文献（部分）,谢谢大家！,
