三自由度气动运动机构的单片机控制.pdfVIP

自动化 DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2016．01．009 三 自由度气动运动机构的单片机控制木 宋向前，许 胜 ，沈春龙 ，龚玉玲 (泰州学院船舶与机电工程学院，江苏泰州I 225300) 摘要：运动模拟器是车辆、动感座椅等实物仿真的重要设备，三自由度并联运动机构成为模拟航向、俯仰、侧倾等运动的实用 机构。对设计的气动三自由度运动机构进行控制，采用单片机作为控制核心，通过DA转换器控制气动比例方向阀，驱动3个 气动缸进行两转动一平移的三 自由度运动。该运动机构结构及控制简单，成本低 ，运动特性良好。 关键词：单片机；三 自由度；气动 中图分类号：TP273 文献标识码 ：A 文章编号：1009—9492(2016)O1—0032—04 Three-．DegreeofFreedom PneumaticMotionM echanism ControlledbySCM SONGXiang-qian，XUSheng，SHENChun—long，GONGYu—ling (CollegeofMarineandEletromechanialEngineering，TaizhouUniversity，Taizhou225300，China) Abstract：Motion simulatorisanimportantequipmentwhichisused inphysicalsimulationofthevehicleanddynamicseat．parallel mechanism with three-degreesoffreedom hasbecomeapracticalmechanism when simulatingcourse， pitch， rollmotion．In this paper， thedesignofthepneumaticthree—degreeofrfeedom motioncontrolusethesinglechipmicrocomputerascontrolcoretocontrol thepneumaticproportionaldirectionalvalvethroughDA converteranddrive3pneumaticcylindertomaketwoturnsandatranslation．The movementmechanism andthecontrolsystem havetheadvantagesofsimplestructure， lowcost，and goodmotioncharacteristics． Keywords：singlechipmicrocomputer；threedegreeoffreedom；pneumatic 0引言 设计的气动运动机构控制系统，采用单片机作为 运动模拟器是车辆、动感座椅等仿真的重要 控制核心，通过DA数模转换器控制气动比例方向 设备 ，其中三 自由度和六 自由度运动机构最为常 阀，驱动3个气动缸进行两转动一平移的三 自由 用。六 自由度运动机构是实现六 自由度运动的通 度运动。实践证明，该运动机构及控制系统结构 用机构，但配置冗余，结构和控制复杂，相应的 简单、成本低、运动特性 良好。 造价也非常昂贵。三 自由度并联机构因驱动元件 1系统组成 少 、费用低、结构紧凑而具有很高的实用价值。 三 自由度运动机构的气动回路如图1所示 ， 当只需模拟航向、俯仰、侧倾等运动时，三 自由 机构由三个气缸组成。为了实现气缸的定位调速 度并联机构就成为理想的选择。国内外的运动平 运动 ，选用三位五通比例方向阀。气动比例阀可 台应用比较广泛的是采用液压驱动方式 ，但液