1。3 本课题的主要研究内容 5

第二章 六自由度并联运动平台运动学分析 7

2。1 引言 7

2。2 建立坐标系和确定基本结构参数 7

2。3 描述位姿 8

2。4 速度和加速度分析 11

2。5 运动学反解 12

2。6 运动学正解 12

2。7 本章小结 14

第三章 六自由度并联平台动力学分析建模 16

3。1 引言 16

3。2 动力学模型 16

3。2。1凯恩方程简介 16

3。2。2 单刚体动力学 19

3。2。3 多刚体动力学 20

3。3 本章小结 23

第四章 六自由度运动平台控制策略及仿真 24

4。1 引言 24

4。2 运动平台控制策略 24

4。3 任务空间控制 26

4。3。1 任务空间的PD控制 26

4。3。2任务空间的计算力矩控制 26

4。4 关节空间控制 27

4。4。1 关节空间PD控制 27

4。4。2 关节空间的计算力矩控制 28

4。5 仿真分析 29

4。6 本章小结 32

第五章 六自由度并联平台控制系统 33

5。1 概述 33

5。2 六自由度并联平台的设计要求 33

5。3 控制系统硬件设计 34

5。3。1 MP-C154运动控制卡 35

5。3。2 松下伺服驱动器和电机 36

5。4 MPC软件开发工具 37

5。5 本章小结 39

全文总结与展望 40

致谢 41

参考文献 42

第一章 绪论

1。1 背景意义

    随着船舶工业的发展，船舶运动平台的发展越来越受到重视。 相比较于串联式船舶运动平台，并联式船舶运动平台惯性比较承载能力更加强、刚度更加大，人们投入了越来越深的研究和越来越广泛的应用于并联式船舶运动平台。六自由度并联式运动平台便是其中一种最典型最有特性的运动平台。从一个角度来说，船舶运动模拟器可以模拟出船舶出海时可能遇到的各种海况，为船员的训练提供一个模拟环境，从而起到提高训练安全系数和降低训练成本的作用；从另一个角度说，借助船舶运动模拟器，就可以在实验室进行研究减少出海的次数，大大减少了实验成本并且降低了实验所需要的时间。因此对并联技术的深入分析和研究，对六自由度运动平台的探讨和学习，从而自主设计出性能优良的船舶模拟器，对提高我国仿真水平，增强国防力量，增加综合国力，具有重大的理论意义和实际效果。