向工作状态的时候，滤油器可以对液压油进行过滤。㈤油缸行程的始端和末端有行程开关，控制活塞停止和运动。这项通过控制操作板控制面板如下图无锡太湖学院学士学位论文图控制面板控制步骤及解释㈠泵开启按钮选择是否开启额定压力通过电磁溢流阀控制泵输出压力㈡速度按钮选择活塞运行速度通过调速阀控制自动回程按钮选择是否自动回程默认不自动回程㈣正向按钮活塞正向运动㈤负向按钮活塞负向运动㈥急停按钮在任何情况下停止活塞运动㈦复位按钮在任何情况下停止活塞运动并等待秒钟时间后返回初始位置注如果泵压力按钮选择关闭，则其他部件全部失效，用于完全停止液压缸的运行程序地址分配利用德国西门子编程，共使用三个芯片板，下表中已标明各地址分配值的具体作用，没有标出符号的地址只用于程序内部，不用做外部直接输出。地址分配表格如下表地址分配表序号地址符号备注活塞正向运行六自由度液压运动平台的自动控制活塞负向运行活塞急停行程末端开关触发行程始端开关触发泵供油开通泵供油关闭全部复位选择行进速度选择行进速度活塞自动回程开启活塞伸出到位停止电磁换向阀正向位电磁换向阀负向位电磁换向阀中间位溢流阀值溢流阀值锁时程序内部使用调速阀位调速阀位自动回程内部使用芯片接线图接线图无锡太湖学院学士学位论文图接线图注释是行程开关的动合触点，活塞到达行程的始端和末端会压合触点，执行相应的程序控制液压缸的动作。接线图六自由度液压运动平台的自动控制图接线图接线图图接线图无锡太湖学院学士学位论文程序指令选择活塞速度图选择活塞速度指令图选择是否自动回程图选择是否自动回程指令图选择油泵工作是否有效如果油泵有效，意味着溢流阀保持在六自由度液压运动平台的自动控制图选择油泵工作是否优先指令图④正向运行图正向运行指令图负向运行无锡太湖学院学士学位论文图负向运行指令图急停无论正向还是负向运行，都会立即停止。图急停指令图行程始端末端自动停止六自由度液压运动平台的自动控制图行程始端末端自动停止指令图自动回程如果开始选择了自动回程事实上在油缸运作中也可以对此项进行设置，活塞完全伸出后，等待时间为，之后自动返回初始位置。图自动回程指令图复位首先全部动作停止无锡太湖学院学士学位论文图复位指令图之后等待，活塞自动回到初始位置。图活塞延时回到初始位置指令图六自由度液压运动平台的自动控制液压伺服系统的建模与仿真六自由度运动平台系统的总体设计本文研究的模拟机六自由度运动平台由液压驱动。整个运动平台由控制计算机作动器液压泵站控制板卡和各类接口现场总线传感器等组成,总体结构如图所示。图平台控制示意图主控计算机通过与控制板卡实现实时数据传输读取,同时通过与液压泵站和集成板卡进行联动控制。控制板卡和作动器之间,作动器和液压泵站之间都有位置和压力反馈回路,形成闭环控制,以实现精确控制的目标。来自主控计算机的平台运动指令通过和集成板卡上的,与来自作动器上的位置和压力传感器信号作偏差,通过控制算法将结果转化为电信号,控制伺服驱动放大器,最后将结果输出到伺服阀,通过控制伺服阀的接通和断开,调节六个作动器的伸缩运动。模拟出与与操作相匹配的上平台运动。数学模型的建立对运动平台控制系统的研究主要是对电液伺服阀闭环回路进行研究。电液伺服阀是种最基本和最常用的液压伺服系统。主要用于控制进入作动器的液流的方向和速率,在电液伺服控制系统中,伺服阀的功能是将电气信号电压电流变成液压信号压力流量。在进行信号转换的同时,将信号放大。电液伺服阀通常由力矩马达液压放大器反馈机构三部分组成。具有响应速度快输出功率大结构紧凑等优点。力矩马达的输出力矩很小,无法直接驱动功率级阀的运动,此时需要增加液压前置级,将力矩马达的输出进行放大处理,进步控制功率阀,这就构成了多级电液伺服阀。本文研究的机构采用的是二级电液伺服阀。其结构如图所示。无锡太湖学院学士学位论文图电液伺服阀单个作动器的数学模型单个伺服控制系统的输出对输出的部分传递函数为式中,为系统的电液伺服阀电子伺服放大器的传递函数为液压缸的固有频率为总流量压力系数为阻尼比为液压油的体积弹性模量为液压缸活塞有效面积为液压缸左右腔及其与伺服阀连接管路的体积之和为集中考虑作用在液压主动关节上的等效干扰力。根据系统的特征参数，取，，传递函数简化为系统的控制及仿真基于常规的控制系统仿真研究常规的控制器因具有结构简单参数物理意义明确被控对象适应性强动态和静态特性优良等显著特点,在各种控制理论不断出现的今天,在工业控制领域仍然占有很大的比重。是按偏差的比例积分微分组合而成的控制规律。比例控制简单易行,积分的加入能消除静差,微分项则能提高系统的稳定性,改善系统的动态性能。在已知传递函数的情况下,需要合理的选取比例积分微分系数,以便获得满意的系统性能。在本文中针对控制闭环回路在中绘制对应的根轨迹图,确定传递函数控制中比例环节的临界值。然后反复调试整定,确定的值为。最后根据临界增益和临界周期调整法则,对和的值进行选取。最后确定为六自由度液压运动平台的自动控制基于神经网络的控制算法控制器主要的局限是在于它对被控对象的依赖性,般需要预先知道被控对象的传递函数才能进行设计,而这在工业设计中往往很难做到。虽然可以采用些近似的工程整定方法来选择参数,但是仍需反复调试与实验,般很难做到最优。神经网络优化算法具有很强的非线性映射能力,不需要事先了解描述这种映射关系的数学方程。并且具有定的容错能力,即输入样本中有个别时,对网络的输入输出规律影响很小。能逼近任意非线性函数,可以处理那些难以用模型和规则描述的过程,在些不确定系统按照部件的运动关系进行分组，如液压缸体和位移传感器装配为体，而力传感器和液压缸的活塞杆位移传感器的拉杆装配为体，万向节和锁紧螺母装配为体等。运动分析运动仿真是在成功建立了其装配模型的基础上，通过定义静止部件运动部件，并为在无锡太湖学院学士学位论文各起始运动件上定义驱动电机选择连接轴和运动方向设定运动初始条件或参数等系列操作来实现。打开设计树右侧的齿轮标文件夹即为运动分析模块，它内置于，使用求解器，能对机构进行静力学和运动学分析，包括运动极限位置分析干涉分析轨迹跟踪测量图表动画生成，以及为及其他大型分析软件输出三维设计文件等。装配体直接应用于分析模块，分析模块会根据零件间的装配关系而赋予零件间以恰当的运动副，表征运动关系。如液压缸连接的螺纹，根据装配关系会转化为转动副，实际机构中是不运动的，即转化的运动副多数不符合要求，因而仿真钱不必改变装配关系，直接在分析模块中讲转化的运动副去掉，再根据需要重新定义。图液压缸运动副和运动驱动的定义运动副的定义装配体设计中系统自动将最先导入的构件作为固定构件先导入的基座为机架，其后导入的构件均为可动构件，也可以手动进行修改，运动分析模块遵循这样的原则。这样根据需要将各零件间赋予不同的运动副，如缸体螺纹连接处及螺纹固定处赋予固定副，万向节叉形接头与基座下动板支座缸体力传感器间的连接为转动副,活塞杆与缸体位移传感器测杆与主体间为圆柱副等定义整个平台。运动驱动的定义仿真模块提供了位移运动和旋转运动两种运动方式，每种方式提供无驱动位移角度驱动速度角速度驱动加速度角加速度驱动都能够运动类型，根据不同的运动类型，可定义为连续步进函数谐波函数齿条和表达式等方式。而六自由度液压平台的运动包括滚动仰俯转动和个平移运动，可根据运动形式的不同给出不同的驱动方式。运动分析为保持上动版与基座平行的前提下，分别定义和液压缸或和液压缸的运动为运动因为初始位置为中间位置，液压缸行程为，共分四种情况仿真，得出其最大位移量，并绘制曲线。如图所示，分别是以中间位置为基础的最大翻转角度最大平移距离和最大转动角度仿真结果曲线。六自由度液压运动平台的自动控制图中间位置最大翻转曲线图中间位置最大平移曲线无锡太湖学院学士学位论文图中间位置最大转动曲线结束语机电液体化仿真方法在仿真研究工作中必将成为备受关注的研究方向。通过以上实例，可以看出软件具有方便易用的特点。运用软件进行实体建模和运动学仿真，能够使设计人员直观看到机构的运动过程，及时发现和改正设计中的干涉等问题，交互地进行结构参数的调整和改进。实践表明软件的虚拟设计和动态仿真技术在并联机构虚拟样机设计中具有良好的应用前景。应用软件可以把并联机构建模仿真运动学计算动力学计算参数化设计等几个方面的工作有机地结合起来，充分体现了虚拟样机技术的先进思想，从而大大提高了工作效率，降低了开发成本，为并联机构的次性研制成功提供了可靠保证，为应用虚拟样机技术进行并联机构的设计提供了条新的思路。六自由度液压运动平台的自动控制结论本文以六自由度平台为背景，对其的结构包括控制系统和模拟仿真方面进行了设计研究。本课题研究的主要意图是提高平台系统的运动性能，通过仿真软件对其的运动进行模拟仿真，以方便提高其的运动性能。然而在课题研究过程中还是有不足和更待改进的地方由于受时间条件和个人水平的限制，平台控制不是很到位，液压伺服系统的振动和噪声无法进步降低。在使用虚拟样机的时候，使用不是很到位。今后可以从平台的控制方面和模拟软件方面进行研究，寻找可以降低液压伺服系统的振动和噪声的方法，使得平台运行可以更稳定流畅研究模拟软件能否进步做到使用方便效果显著。无锡太湖学院学士学位论文致谢在此论文的完成之际，首先要衷心感谢我的导师龚常洪老师在从论文选题和完成的过程中给予的悉心指导和鼓励。在整个过程中，导师总在我们有困难的时候提