| 主权项 |
1.一种三自由度球面并联机构姿态闭环控制方法，控制对象为三自由度球面并联机构，该机构由上平台（2）、三组上连杆（3）、三组下连杆（4）、三组伺服电机（5）、三组支架（6）组成下平台，其特征在于：在所述三自由度球面并联机构前端安装一个姿态传感器（1）实现并联机构姿态闭环控制；在不断检测球面并联机构上平台位姿与目标位姿的偏差下，通过下平台三个伺服电机（5）运动去纠正偏差，直到偏差小于精度要求，闭环控制结束；实现对球面并联机构上平台（2）姿态的精准控制，包括球面并联机构上平台（2）上安装姿态传感器（1）对上平台（2）姿态的实时测量与反馈，采用上平台姿态闭环控制算法对上平台姿态进行闭环控制；其控制步骤如下：1）输入上平台（2）将要运动的目标姿态<img file="2012100628327100001DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="18" he="18" />；2）将上平台（2）目标姿态<img file="752523DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="18" he="18" />代入逆解模型<img file="2012100628327100001DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="18" he="25" />得到下平台三个伺服电机（5）转角<img file="2012100628327100001DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="18" he="20" />；3）电机控制器控制三个伺服电机（5）转动到相应位置；4）安装在上平台（2）的姿态传感器（1）检测到实际的姿态<img file="2012100628327100001DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="25" he="25" />；5）将实际姿态<img file="3506DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="25" he="25" />与目标姿态<img file="752020DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="18" he="18" />进行比较得到姿态偏差<img file="2012100628327100001DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="29" he="18" />；6）判断姿态偏差<img file="959010DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="29" he="18" />是否满足精度指标要求；7）如果偏差满足精度要求，闭环控制结束；如果不满足要求通过姿态偏差补偿函数<img file="2012100628327100001DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="21" he="25" />得到偏差补偿值<img file="2012100628327100001DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="22" he="18" />；另一方面实际姿态<img file="384044DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="25" he="25" />对系统也有一定的补偿作用，通过当前姿态补偿函数<img file="2012100628327100001DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="20" he="25" />得到当前姿态补偿值<img file="2012100628327100001DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="25" he="18" />；最后将目标姿态<img file="371592DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="18" he="18" />、偏差补偿值<img file="595900DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="22" he="18" />和当前姿态补偿值<img file="922976DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="25" he="18" />相加，得到姿态校正值<img file="2012100628327100001DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="18" he="22" />，重复步骤2到步骤6，将该值代入逆解模型中，重新计算三个伺服电机（5）转角<img file="754797DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="18" he="20" />，伺服电机（5）转动到补偿后位置，直至误差在允许范围内。 |
