● 摘要
六自由度运动系统是航空模拟器的重要组成部分。它提供了飞机运动过程中飞行员能感觉到的瞬时过载动感，重力分量的持续感以及部分抖动冲击信息，使飞行仿真更加逼近真实飞行。本论文根据某型飞机飞行模拟器六自由运动系统技术指标对六自由度运动系统的结构和控制系统进行分析研究，设计了一种新型的气支撑电动六自由度运动系统。该系统的研制成功解决了电动六自由度运动系统负载受限的问题，为满足大负载、C级飞行模拟器对六自由度运动系统的要求提供一条新的技术实现途径。运用虚拟样机仿真技术在ADAMS平台上建立新型电动六自由度运动系统虚拟样机，通过对新型六自由度运动系统进行动态仿真、自由度分析、结构运动学和动力学仿真分析确定其结构形式，完成对新型电动六自由度运动系统的总体结构设计。通过对新型六自由度运动系统动态仿真，运用刚体结构运动学及动力学算法解算得到各驱动装置在不同自由度下的运动速度和驱动力的特性曲线。根据分析曲线和电动驱动装置的控制特性确定交流伺服电机及驱动器的类型、技术参数和控制方式。根据电动驱动装置多轴协同控制特性要求，完成多轴协同控制系统结构设计和软件功能划分。根据对气支撑装置的功能特性分析，完成对气支撑装置的结构设计。在对气缸进行运动范围和运动速度分析的基础上，完成了气缸的设计。通过对六自由度运动系统各胡克铰进行运动学分析，确定其在不同自由度方向上的运动范围和极限位置，并结合三维设计平台完成了六自由度运动系统干涉状态检测。通过对六自由度运动系统各分部件进行参数建模和虚拟装配，建立了整个系统的数字模型