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STEWART平台的WASHOUT算法研究

作　者: 许彩霞
导　师: 吴盛林；董彦良
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: Washout滤波器 Stewart平台 运动模拟
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 57次
引　用: 1次
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内容摘要


现代运动模拟器通常采用并联六自由度Stewart平台作为运动系统。Stewart平台具有刚度好、定位精度高、承载能力大的特点,特别适合于高精度、大荷载且对工作空间要求相对较小的场合,所以六自由度并联平台的这些优点决定了它非常适合应用在运动模拟器中。由于Stewart平台的运动范围有限,不可能完全再现真实交通工具的运动轨迹。所以需要用Washout滤波算法,将交通工具的实际运动变换成使人有相似感受而且模拟器能够实现的信号。因此模拟器的模拟运动是否逼真,Washout滤波器设计的好坏至关重要。本文的核心内容就是针对Stewart平台进行Washout滤波器的设计及其性能仿真和试验。本文详细阐述了Washout滤波器的设计过程。通过比较选择了经典的Washout算法;确定上平台质心为Washout位置;总结了滤波器形式的影响因素;推算出各个滤波器的最低阶数;计算推导了倾斜协调通道对滤波器阶数的影响。本文的Washout滤波器具有如下基本形式:对于高通加速度通道,平移和侧移方向都采用二阶高通滤波,升沉方向采用三阶高通滤波;倾斜协调通道纵向和侧向都选择二阶低通滤波器;高通角速度通道的三个方向都采用二阶高通滤波器。根据经验初选滤波器参数,最后对滤波器参数进行了优化。通过Matlab搭建仿真模型,证明Washout滤波算法能够提高模拟逼真度。然后,改变相关滤波器的自然响应频率,通过分析输出信号,总结出了Washout滤波器自然响应频率的选择原则。最后,用C++Builder编程,在六自由度Stewart平台上针对所设计的滤波器进行了试验。试验证明,本文所设计的Washout滤波器达到了预期的设计要求。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 滤波技术、滤波器
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