在第一次世界大战前，液压伺服系统便作为海军舰船的操舵装置开始使用。 液压伺服系统自身具有响应快、精度高、功率大等许多优点。而正是这些

优点，使它在第二次世界大战之后被军事方面，尤其是飞行器控制系统中大量需 求。这一需求使得液压伺服系统在理论研究和实际应用中都有了非常大的进展。 人们在 40 年代开始了滑阀特性和液压伺服理论的研究。1940 年底，电液伺服系 统首先在飞行器上被应用，但在该系统中的滑阀由伺服电机驱动，只作为电液转 换器而并不作为控制器。由于伺服电机惯量大,使电液转换器成为系统中耗时最 大的环节，限制了电液伺服系统的响应速度。到 50 年代初，出现了快速响应的 永磁力矩马达，形成了电液伺服阀的雏形。50 年代末，又出现了以喷嘴挡板阀 作为第一级的电液伺服阀，进一步提高了伺服阀的快速性。60 年代，各种结构 的电液伺服阀相继出现，特别是干式力矩马达的出现，使得电液伺服阀的性能日 趋完善。由于电液伺服阀和电子技术的发展，使电液伺服系统得到了迅速的发展。 随着加工能力的提高和液压伺服阀工艺性的改善，液压伺服阀的性能在不断提高 但其价格却在降低，这也使得液压伺服系统由军事向一般工业领域拓展。目前， 液压伺服控制系统，特别是电液伺服系统已成了武器自动化和工业自动化的一个 重要方面。

1。4 本文主要研究内容

本文的主要研究内容包括波浪补偿平台液压原理图的绘制，主要控制元件 的选择，以及完成控制程序的编制。首先根据其工作需求绘制出液压原理图，然 后选择控制方式，设计出控制方案，最后编写出控制器的控制程序实现对平台的 操控功能。

1。4。1 液压系统的设计

对波浪补偿平台进行分析，设计出平台的液压工作回路。确定液压系统的 驱动方案，通过分析液压系统的工作原理，设计出波浪补偿平台的液压原理图， 并对其工作回路进行一些必要的解释说明。

1。4。2 控制方案的设计及主要硬件选型

一个系统的控制方案对它来说至关重要，所以在此部分内容中需先设计出 控制方案，绘制出控制原理图，根据控制方案，对其中的关键部件进行选型。

1。4。3 控制程序的编制

电液伺服阀是控制执行元件执行任务的关键，所以需要选择一个合适的控制 器并对它进行编写控制程序来实现对执行元件的控制，从而达到控制平台运行的 功能。

第二章 波浪补偿平台系统总体设计

2。1 波浪补偿平台的模型建立文献综述

本文中的波浪补偿平台是一个六自由度并联机构，是典型的 Stewart 平台。 该平台简图如下：

图 2-1 波浪补偿平台结构简图

该平台由上下两个平台和六根驱动杆组成，其中下平台是固定的，上平台 是动平台，六根驱动杆将这两个平台联接在一起，联接处分别使用球铰链或者虎 克铰来进行联接。上平台的各自由度运动可以由六根驱动杆的不同伸缩长度和速 度来实现。球铰链示意图如下：

图 2-2 球铰链示意简图

该平台是并联机构，和目前多数工业机器人采用的串联机构不同。它有效

地克服了串联机构刚度小，承载能力差，惯量大的缺点。

2。2 波浪补偿平台的驱动方案

在本文中，驱动方式可选择电气驱动、液压驱动、气动等方案。本文中的波 浪补偿平台体积并不大，但其所需承载重量却并不小。在此可选择使用液压驱动。 相较于其他的驱动方式，液压驱动具有以下优点：