飛行模擬轉(zhuǎn)臺設計開題報告

畢業(yè)設計（論文）開題報告題目飛行模擬轉(zhuǎn)臺設計專業(yè)名稱機械設計制造及其自動化班級學號078105310學生姓名李江指導教師高延峰填表日期 2011年5月8日開題報告應結合自己課題而作，一樣包括：課題依據(jù)及課題的意義、國內(nèi)外研究概況及進展趨勢（含文獻綜述）、研究內(nèi)容及實驗方案、目標、要緊特色及工作進度、參考文獻等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可依照具體情形適當修改。但每一個專業(yè)填寫內(nèi)容應維持一致。一、 選題的依據(jù)及意義隨著飛機和導彈的快速進展，要求其具有更高的性能和穩(wěn)固性，這就要咱們通過對他們的性能參數(shù)進行測量評估進而進行改良，但一架真正的飛機或一枚導彈的本錢太高，咱們不可能也沒有必要用一架真正的飛機或?qū)梺磉M行實驗搜集數(shù)據(jù)，這就要求咱們采納一些比較合理的實驗裝置來實現(xiàn)飛機或?qū)椀娘w行狀態(tài)，如此飛行模擬實驗轉(zhuǎn)臺得以進展。該轉(zhuǎn)臺能夠?qū)⒅匚锓旁谄渖厦嬉材軌蛴脕韺︼w行員進行培訓，因為它能夠模擬飛機在空中飛行的各類姿態(tài)。該裝置的顯現(xiàn)既達到了對飛機或?qū)椥阅軈?shù)的搜集，進而改良，在本錢上遠遠低于一架飛機或?qū)椀膬r錢，對飛機和導彈的進展具有不可估量的價值。飛行模擬轉(zhuǎn)臺是具有重大經(jīng)濟價值和國防戰(zhàn)略意義的高精尖實驗設備，它是在實驗室條件下模擬飛行器或?qū)椩诳罩酗w行姿態(tài)半實物仿真的有力工具，它和目標發(fā)生裝置組合在一路模擬導彈跟蹤目標的進程，能夠真實地模擬出導彈等飛行器在空間的各類姿態(tài)和動力學特性，從而對其傳感器件、操縱系統(tǒng)和執(zhí)行機構等硬件設備的性能加以測試和評判，為飛行器的研制、改良和再設計提供各類參考依據(jù)。它的性能指標直接關系到飛行仿真結果的傳神度。隨著當前國際形勢的日趨嚴峻和我國現(xiàn)代軍事技術的不斷進展，對模擬轉(zhuǎn)臺的精度要求不斷提高。作為一種高精度的運動仿真設備，其臺體動態(tài)特性直接阻礙到轉(zhuǎn)臺動態(tài)仿真的靠得住程度。在設計時期對機械臺體進行動態(tài)特性分析和優(yōu)化設計，尤其是對框架等結構支撐部件的動態(tài)特性研究和結構優(yōu)化設計十分重要。二、 國內(nèi)外研究概況及進展趨勢目前，大部份飛行模擬轉(zhuǎn)臺采納串聯(lián)式機構，而本設計那么采納并聯(lián)式機械機構來實現(xiàn)的。采納并聯(lián)機構的優(yōu)勢在于其承載能力大，機構簡單。本機構由上下兩個工作平臺，下平臺固定在地面上，上平臺用來放待實驗的物品，在上下平臺之間采納三個液壓缸連接,通過液壓缸上升高度的不同，來實現(xiàn)上平臺的傾斜，而上平臺可由電動機帶動旋轉(zhuǎn)從而達到模擬飛機在飛行進程中的各類狀態(tài)。飛行模擬器研制及應用被以為是飛行模擬技術進展的基礎性工程和關鍵環(huán)節(jié)，一直受到世界各國尤其是發(fā)達國家的高度重視。美國是世界上最先開展飛行模擬器研究和應用的國家，在技術和數(shù)量上一直居領先地位。據(jù)統(tǒng)計，美國的飛行模擬器研制和采辦費用每一年增加一倍，僅1995年?2000年的費用就高達36億美元。俄羅斯一樣是世界上的飛行模擬大國和強國，他們的所有飛機都配備有相應的飛行模擬器，僅空中飛行模擬器就有20余種，其中包括先進的空地綜合飛行模擬系統(tǒng)。值得提出的是俄羅斯在飛行模擬器的基礎理論研究，專門是人-機工效學和飛行員建模與仿真等方面都名列前茅。英、德、法等國的飛行模擬器研制及應用也始終處于世界先進行列。我國在飛行模擬器研制及應用方面盡管起步比美、俄、英法等國較晚，但仍是世界上進展飛行模擬器較早的國家。于20世紀60年代開始利用射擊練習器和儀表飛行練習器，并成立了研究用飛機操縱系統(tǒng)模擬實驗臺、航空發(fā)動機模擬實驗臺。20世紀80年代進展更快，前后研制成功了一系列研制用飛行模擬器和工程用飛行模擬器，并普及設計、制造和利用了各個機種的飛行模擬訓練器。出此，我國仍是世界上少數(shù)能夠設計和建造空中飛行模擬器的國家之一，因此可可謂為“飛行模擬器大國”。⑴1單片機操縱系統(tǒng)的進展概況單片機，確實是單片微型運算機的簡稱，又稱微操縱器。⑵自上世紀70年代面世以來只是短短30余年的歷史，但因嵌入式應用而取得迅猛的進展，各類新穎的單片機層出不窮，令人目不暇接。它具有因體積小、本錢低、操縱能力強等優(yōu)勢，又由于此刻開發(fā)環(huán)境的不斷改善，正在以空前的速度迅速取代經(jīng)典電子系統(tǒng)，普遍的應用于家用電器、機械人、工業(yè)操縱單元、儀器儀表、汽車電子系統(tǒng)、金融電子系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等嵌入式產(chǎn)品中。目前單片機的種類繁多，世界各國廠商已研制出大約50個系列、30多個品種的單片機產(chǎn)品。與初期經(jīng)典的8位單片機MCS-51相較，不管是頻率、字寬、尋址范圍、集成度等方面都有了龐大的沖破?，F(xiàn)代科技的進展使得單片機的功能正日漸完善：一、 單片機集成愈來愈多資源，內(nèi)部存儲資源日趨豐碩，用戶不需要擴充資源就能夠夠完成項目開發(fā)，不僅是開發(fā)簡單，產(chǎn)品小巧美觀，同時系統(tǒng)也加倍穩(wěn)固，目前該方向即是進展為SOC（片上系統(tǒng)）。二、 單片機抗干擾能力增強，使的它加倍適合工業(yè)操縱領域，具有加倍廣漠的市場前景。3、 單片機提供在線編程能力，加速了產(chǎn)品的開發(fā)進程，為企業(yè)產(chǎn)品上市博得寶貴時刻。4、 在線仿真變的容易。用戶一旦開發(fā)一個比較大的系統(tǒng)，開發(fā)調(diào)試變的超級復雜，同時由于單片機資源有限，不能象PC一樣直接調(diào)試自己的軟件，于是顯現(xiàn)了品種繁多的專業(yè)仿真器，為用戶的開發(fā)提供了壯大功能，加速了開發(fā)進程，降低了開發(fā)難度。目前還已經(jīng)有公司推出了能夠在線調(diào)試的單片機，使得單片機系統(tǒng)的調(diào)試與開發(fā)變得加倍方便、快速。隨著單片機的進展，人們對事物的要求愈來愈高，單片機的應用軟件技術也發(fā)生了龐大的轉(zhuǎn)變，從最初的匯編語言，開始演變到C語言開發(fā)，不但增加了語言的可讀性，結構性，而且關于跨平臺的移植也提供了方便，另外一些復雜的系統(tǒng)開始在單片機上采納操作系統(tǒng)，一些小的嵌入式實時操作系統(tǒng)(RTOS)等，一方面加速了開發(fā)人員的開發(fā)速度，節(jié)約開發(fā)本錢，另外也為更復雜的實現(xiàn)提供了可能。當前比較流行的RTOS有：WINCE，uClinux，Linux，uC/OS等等。本次設計的飛行模擬實驗轉(zhuǎn)臺在選擇操縱系統(tǒng)時在綜合考慮了微機、單片機和可編程操縱器的本錢、操縱的難易程度和結構化布線等因素后，也擬定采納單片機進行操縱。2PID操縱算法的進展概況PID(Proportional-Integral-Derivative)即比例、積分、微分，指的是一項流行的線性操縱策略。由于在工業(yè)生產(chǎn)進程的實際操縱中，老是存在外界的干擾和系統(tǒng)中各個參數(shù)的轉(zhuǎn)變，它們將會使系統(tǒng)性能變差。為了改善系統(tǒng)的性能，提高操縱質(zhì)量，通常在操縱中引入比例(Proportional)環(huán)節(jié)來提高系統(tǒng)的快速性；為了排除靜態(tài)誤差，提高精度，增強系統(tǒng)對參數(shù)轉(zhuǎn)變的適應能力，引入積分(Integral)環(huán)節(jié)；為了提高系統(tǒng)對動態(tài)進程的預知能力，克服慣性的阻礙，引入微分(Derivative)環(huán)節(jié)。這確實是通常所說的PID操縱。⑶依照誤差的比例、積分、微分進行操縱(PID操縱)是持續(xù)系統(tǒng)操縱理論中技術最成熟、應用最為普遍的一種操縱技術。它結構簡單、參數(shù)易于調(diào)整、穩(wěn)固性能好、靠得住性高，使它在操縱理論和技術飛速進展的今天仍然具有壯大的生命力，在長期應用中已經(jīng)積存了豐碩的體會。專門是工業(yè)進程操縱中，在決定系統(tǒng)參數(shù)的時候往往要借助現(xiàn)場調(diào)試和體會，在這種情形下，PID操縱就更顯示它的威力。其應用經(jīng)久不衰，應用范圍愈來愈普遍，改良方式也愈來愈多。二十世紀60年代進展、成熟起來的現(xiàn)代操縱理論和近幾年進展的智能操縱理論仍在大量的PID操縱的方式和思想。依照誤差的比例、積分和微分進行操縱是進程操縱中應用最為普遍的一種操縱規(guī)律。實際運行體會和理論分析都充分證明，這種操縱規(guī)律在相當多的工業(yè)對象的操縱中是能夠取得較中意的操縱成效的，在運算機操縱系統(tǒng)里第一采納的操縱算式也是PID。三、設計要求及工作內(nèi)容采納并聯(lián)機構，由三個液壓缸聯(lián)接上下兩個平臺，下平臺固定，上平臺的位姿通過液壓缸的伸縮調(diào)整。同時上平臺上安裝能夠繞軸旋轉(zhuǎn)機構，從而實現(xiàn)飛行姿態(tài)模擬。由微機（單片機）操縱液壓缸的伸縮，從而調(diào)整上平臺的位姿。設計液壓飛行模擬轉(zhuǎn)臺的機械結構。設計液壓缸的液壓系統(tǒng)。設計單片機操縱系統(tǒng)的電路。設計相關操縱算法。四、目標、要緊特色及工作進度目標：設計一個三由于液壓缸支撐并通過液壓缸上升高度的不同來實現(xiàn)一個傾斜角度，單片機操縱，利用PID操縱算法的飛行模擬實驗轉(zhuǎn)臺。要緊特色：該系統(tǒng)具有位置檢測和速度檢測功能，可通過改變液壓缸上升的高度不同使工作臺與水平面的夾角轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)飛機飛行時的各類傾斜狀態(tài)，從而達到模擬飛機的作用.畢業(yè)設計（論文）工作內(nèi)容及完成時間：1.搜集資料寫開題報告，英文翻譯。第1周?第2周2.模擬轉(zhuǎn)臺的機械結構設計。第3周?第5周3.繪制零件圖和裝配圖。第6周?第8周4.設計液壓缸的液壓回路。第9周?第10周5.對系統(tǒng)進行三維建模。第11周?第14周6.撰寫畢業(yè)論文。第15周?第16周7.答辯準備及畢業(yè)答辯第17周五、主要參考資料：[1].趙佩華.單片機接口技術及應用.北京：機械工業(yè)出版社，2003..陳康寧等.機械工程控制基礎.西安：西安交通大學出版社，1997..何克忠，李偉.計算機控制系統(tǒng).北京：清華大學出版社，1998..成大先等.機械設計手冊（液壓傳動）.北京：化學工業(yè)出版社，2004..機械設計手冊編委會.機械設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2004..YuiCHISasAKI-Developmentofacomputer-aidedprocessplanningsystemBasedonaknowledge