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飞行错觉的研究一直是航空医学领域的研究热点,随着我国新一代战机性能的大幅度提升,飞行空间障碍中的前庭错觉问题也越来越突出。为了能模拟飞行错觉,我们设计并搭建了一个四自由度的旋转平台模型,测量了平台的旋转参数及科里奥利加速度,为半规管模型的研究做准备。论文研究包括以下四个方面:四自由度旋转平台模型的总体设计搭建;平台的软件控制及在建立平台模型的基础上稳定性研究;平台旋转参数检测及性能评价;旋转错觉和科里奥利加速度实验及数据分析。提出四自由度旋转平台的总体设计方案,并由设计指标及平台框架的力矩要求、角加速度要求及精度要求完成电机和减速机构的选型和下位机与电机控制电路的设计与调试。旋转平台有几个部分组成:电机及运动结构、上位机、下位机、电机控制器单元和平台状态检测单元。利用下位机ARM的串口分别与电机控制器核心的MSP430F5418通讯,接收MSP430测量的速度信息和发送上位机的指令控制步进电机运动,下位机的串口与上位机通讯,接收上位机的控制指令和发送测量单元的位置信息和控制器测量的电机速度信息。对电机的不同控制方式进行实验对比,根据设计精度选择合适的控制方式。使用压频转换方式和PWM方式控制电机旋转指定角度,通过角位移传感器测量电机的旋转精度。利用LABVIEW编写上位机控制界面,并通过控制命令字完成对旋转平台的零位调整、速度控制、角度控制和方向控制。通过增量式编码器和限位传感器对系统进行速度检测、位置检测和位置限定,建立仿真模型和利用PID算法对旋转平台进行速度控制。利用角速度测量装置对旋转平台模型进行检测,评价其是否能达到半规管的阈值。使用平台模拟旋转错觉产生条件和科里奥利加速度,分析角速度传感器数据,评价平台性能。