基于DSP的電動(dòng)六自由度運(yùn)動(dòng)模擬器位置伺服控制策略

吳上泉

(工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣東 廣州 510610)

基于DSP的電動(dòng)六自由度運(yùn)動(dòng)模擬器位置伺服控制策略

吳上泉

(工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣東 廣州 510610)

針對(duì)目前電動(dòng)六自由度運(yùn)動(dòng)模擬器的特點(diǎn)，對(duì)平臺(tái)進(jìn)行了基于位姿反解算法的鉸鏈空間控制，并介紹了一種新型的基于DSP的多級(jí)控制結(jié)構(gòu)。在電動(dòng)缸閉環(huán)控制中，引入模糊前饋PID智能算法，提高實(shí)時(shí)性與動(dòng)態(tài)控制精度。基于控制算法與硬件器對(duì)平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明控制策略實(shí)時(shí)性好，動(dòng)態(tài)精度高。

六自由度運(yùn)動(dòng)模擬器;運(yùn)動(dòng)學(xué)反解;多級(jí)控制;DSP控制器;模糊前饋

0 引 言

電動(dòng)六自由度運(yùn)動(dòng)模擬器是一種并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，由六個(gè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)并聯(lián)組成，其中下平臺(tái)為靜止平臺(tái)，上平臺(tái)為動(dòng)平臺(tái)。由于其特殊的結(jié)構(gòu)模型，導(dǎo)致其各個(gè)電動(dòng)缸之間存在強(qiáng)耦合與實(shí)時(shí)性要求極高等特點(diǎn)，因此電動(dòng)六自由度運(yùn)動(dòng)模擬器的高精度控制一直是業(yè)內(nèi)難題。

方藝[1]針對(duì)虎克鉸結(jié)構(gòu)的六自由度運(yùn)動(dòng)模擬器進(jìn)行了分析，提出了針對(duì)六個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基于關(guān)節(jié)空間的分布式控制策略，并進(jìn)行了仿真分析。劉勝[2]等人進(jìn)行了單杠液壓控制系統(tǒng)的建模與仿真，實(shí)現(xiàn)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID算法仿真。侯耀[3]等人提出了一種基于TCP/IP協(xié)議棧的控制架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的優(yōu)化，但是由于工控機(jī)控制中存在的實(shí)時(shí)性差、控制周期長等缺陷，控制效果并不理想。晁智強(qiáng)[4]等人采用多軸控制卡加工控機(jī)的控制結(jié)構(gòu)，利用多軸控制卡實(shí)現(xiàn)反解、插補(bǔ)、實(shí)時(shí)控制，但是對(duì)控制卡而言，反解算法與插補(bǔ)算法計(jì)算復(fù)雜，在精確進(jìn)行位置反解計(jì)算和插補(bǔ)計(jì)算以后實(shí)時(shí)性的要求很難保證。……