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摘要舰船在海上航行会受到海浪撞击，从而致使船体随海浪的运动而摆动，对舰船上的物体的稳定造成影响。这种运动可以分为舷摇、横摇、纵摇三个方向的摇摆运动。舰船上的精密仪器、武器的瞄准系统、舰载雷达、舰载通讯系统等，在舰船摇摆运动的干扰下通常无法正常工作，因此研究一种伺服稳定平台来隔绝海浪造成的摇摆运动意义重大。
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本文围绕稳定平台技术，从机构的运动学分析、动力学分析及伺服控制策略等方面对稳定平台系统进行了研究，设计出一种动态实时性较好、精度较高、适用于载体武器系统的伺服稳定平台。
经过大量的静态实验以及相应误差的分析，伺服稳定平台基本达到了设计要求，能够隔离海浪带来的船体摇摆干扰，达到文持稳定的环境状态的目的。32294
关键词 稳定平台 运动学 动力学 伺服控制
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Design of servo stabilized platform structure
Abstract
The sea waves will cause impact to the ship when the ship is at sea.it will result in a movement of the ship,This movement can be pided into three directions rocking motion,which is yawing,rolling and pitching. Precision instruments on ships, weapons targeting systems,shipboard radar,shipboard communications systems, usually can not work normally in the rocking motion of the ship, So it is significant to design a servo stabilized platform to isolate the rocking motion caused by the sea waves.
This paper focuses on the research of kinematics analysis, dynamic analysis and
servo control strategy of the stabilized platform technology,designed a servo stabilized platform with good dynamic performance and high precision is suitable for the carrier of weapon system.
Test result as well as analysis shows that the stabilized platform can satisfy all demands in stability performance. It can isolate the seawater movement and keep a stable condition.
Keywords Stabilized platform Kinematics Dynamic Servo Control
目 次
1 引言 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
2 稳定平台总体设计 4
2.1 稳定平台的机械结构设计 4
2.1.1 常见稳定平台结构设计方法 4
2.1.2 设计方案选择 5
2.1.3 结构单方向自由度 6
2.2 系统零件的设计 7
2.2.1 转动副的设计 7
2.2.2 移动副的选择 7
2.2.3 支撑主轴的设计 8
2.2.4 结构设计 8
2.3 稳定平台伺服系统控制方法设计 10
2.3.1 交流伺服控制系统 10
2.3.2 伺服控制系统的基本结构 10
2.3.3 稳定平台控制系统分析 11
2.4 本章小结 14
3 稳定平台运动学及动力学分析 15
3.1 运动学及动力学分析概述 15
3.2 稳定平台的运动学分析 15
3.2.1 机构运动学位置逆解 15
3.2.2 运动学速度逆解 20
3.2.3 运动学仿真分析 22
3.3 稳定平台的动力学分析 23
3.3.1 动力学建模方法概述 23
3.3.2 第二类拉格朗日动力学方程 24
3.3.3 系统的动能与势能求解 25