基于XPC的五自由度气浮平台控制系统设计及仿真研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 目录 | 第6-9页 |
| 第1章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题的背景及研究意义 | 第9页 |
| 1.2 气浮平台国内外研究现状 | 第9-14页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 本文的主要内容及结构安排 | 第14-15页 |
| 第2章 气浮平台控制系统硬件及软件设计 | 第15-30页 |
| 2.1 气浮平台工作原理 | 第15-16页 |
| 2.2 气浮平台控制系统总体设计 | 第16-17页 |
| 2.3 MATLAB 的 RTW 实时仿真环境 | 第17-18页 |
| 2.4 反作用飞轮控制 | 第18-23页 |
| 2.4.1 反作用飞轮系统的工作原理 | 第18-20页 |
| 2.4.2 反作用飞轮的调试 | 第20-23页 |
| 2.5 冷气发动机控制 | 第23-27页 |
| 2.5.1 冷气发动机控制系统简介 | 第23-24页 |
| 2.5.2 基于 PWM 的冷气发动机控制 | 第24-25页 |
| 2.5.3 仿真调试 | 第25-27页 |
| 2.6 无线网络通信调试 | 第27-29页 |
| 2.7 地面监控计算机 GUI 界面 | 第29页 |
| 2.8 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 五自由度气浮台运动学及动力学建模 | 第30-39页 |
| 3.1 坐标系定义及气浮平台姿态描述方式 | 第30-33页 |
| 3.1.1 坐标系定义 | 第30-31页 |
| 3.1.2 五自由度气浮平台姿态描述方式 | 第31-33页 |
| 3.2 五自由度气浮台姿态运动学方程 | 第33-34页 |
| 3.2.1 基于欧拉角的姿态运动学方程 | 第33页 |
| 3.2.2 基于四元数的姿态运动学方程 | 第33-34页 |
| 3.2.3 基于误差四元数的姿态运动学方程 | 第34页 |
| 3.3 五自由度气浮台姿态动力学方程 | 第34-36页 |
| 3.4 五自由度气浮平台转动惯量的计算 | 第36-37页 |
| 3.5 气浮台干扰力及干扰力矩研究 | 第37-38页 |
| 3.5.1 侧向干扰力分析 | 第37-38页 |
| 3.5.2 干扰力矩分析 | 第38页 |
| 3.6 本章小结 | 第38-39页 |
| 第4章 五自由度气浮平台姿态控制系统设计 | 第39-54页 |
| 4.1 滑模变结构理论基础 | 第39-41页 |
| 4.1.1 滑模模态定义及数学表达式 | 第39-40页 |
| 4.1.2 滑模变结构控制 | 第40-41页 |
| 4.1.3 滑模变结构控制的抖振问题 | 第41页 |
| 4.2 气浮台滑模姿态控制律设计 | 第41-45页 |
| 4.2.1 滑模面的选取 | 第41页 |
| 4.2.2 控制律的设计 | 第41-42页 |
| 4.2.3 基于双幂次趋近律的控制律设计 | 第42-43页 |
| 4.2.4 仿真验证及分析 | 第43-45页 |
| 4.3 基于终端滑模的气浮台姿态控制律设计 | 第45-52页 |
| 4.3.1 快速终端滑模控制律设计 | 第46-47页 |
| 4.3.2 仿真验证及分析 | 第47-49页 |
| 4.3.3 非奇异终端滑模控制律设计 | 第49-50页 |
| 4.3.4 仿真验证及分析 | 第50-52页 |
| 4.4 仿真结果对比分析 | 第52-53页 |
| 4.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 第5章 复合执行机构控制分配设计 | 第54-63页 |
| 5.1 控制分配问题描述 | 第54-55页 |
| 5.1.1 控制分配原理 | 第54-55页 |
| 5.1.2 控制分配数学描述 | 第55页 |
| 5.2 控制分配方法 | 第55-58页 |
| 5.2.1 直接分配法 | 第56页 |
| 5.2.2 链式递增法 | 第56-57页 |
| 5.2.3 伪逆法 | 第57-58页 |
| 5.2.4 二次规划 | 第58页 |
| 5.3 控制分配求解算法及控制切换研究 | 第58-60页 |
| 5.3.1 控制分配求解算法 | 第58-59页 |
| 5.3.2 控制切换问题研究 | 第59-60页 |
| 5.4 仿真结果及分析 | 第60-62页 |
| 5.5 本章小结 | 第62-63页 |
| 结论 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-69页 |
| 致谢 | 第69页 |
