题目：并联多维力加载试验机控制系统设计与实现

    针对数控机床可靠性测试的需要，本课题研究了一种基于3P-(4S)并联机构的加载试验机。并联加载试验机本质上是一种负载模拟器，其可以在跟随数控机床主轴运动的同时，向机床主轴施加指定的空间三维力，从而模仿机床主轴切削时的受力情况，以测试机床主轴的稳定性。本论文着重研究了加载试验机控制系统的设计与实现，包括建模、控制算法设计与仿真、实验系统软硬台平台搭建及一系列的实际实验，主要内容如下：

    1. 对并联加载加载试验机进行了运动学与动力学分析，建立了其动力学模型；考虑到实时控制的需要，对所建立的动力学模型进行了进一步简化，从而提高其计算效率；针对动力学模型中难以直接测量的动力学参数，设计了基于最小二乘法的参数辨识方案，对辨识轨迹进行了基于Fourier有限级数优化，并进行了ADMAS参数辨识仿真实验。

    2. 设计了并联加载试验机加载力的显式力控制方案，提出了结合“期望力前馈+主轴预测位置前馈+模糊PI反馈”的控制算法，并给出详细的分析及设计过程。搭建了ADAMS与Matlab/Simulink的联合仿真环境，并通过仿真初步验证了上述控制算法的有效性。

    3. 利用三自由度龙门平台模仿数控机床的主轴运动，搭建了加载实验的硬件平台；以Turbo PMAC运动控制卡作为核心，给出了力控制算法的具体实现；使用C#.NET语言开发了具有GUI界面的上位机监测软件，从而可以实时显示实际的控制效果。

    4. 设计并进行了一系列加载实验，以验证所提出控制算法的有效性，并对实验结果与控制算法的关系进行了分析；进行了空间三维力动态加载实验，证明了本加载试验机的三维力加载能力，并说明了整个控制系统的有效性。