飞行模拟转台设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告题目飞行模拟转台设计专业名称机械设计制造及其自动化班级学号078105310学生姓名李江指导教师高延峰填表日期 2011年5月8日开题报告应结合自己课题而作，一样包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及进展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、要紧特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可依照具体情形适当修改。但每一个专业填写内容应维持一致。一、 选题的依据及意义随着飞机和导弹的快速进展，要求其具有更高的性能和稳固性，这就要咱们通过对他们的性能参数进行测量评估进而进行改良，但一架真正的飞机或一枚导弹的本钱太高，咱们不可能也没有必要用一架真正的飞机或导弹来进行实验搜集数据，这就要求咱们采纳一些比较合理的实验装置来实现飞机或导弹的飞行状态，如此飞行模拟实验转台得以进展。该转台能够将重物放在其上面也能够用来对飞行员进行培训，因为它能够模拟飞机在空中飞行的各类姿态。该装置的显现既达到了对飞机或导弹性能参数的搜集，进而改良，在本钱上远远低于一架飞机或导弹的价钱，对飞机和导弹的进展具有不可估量的价值。飞行模拟转台是具有重大经济价值和国防战略意义的高精尖实验设备，它是在实验室条件下模拟飞行器或导弹在空中飞行姿态半实物仿真的有力工具，它和目标发生装置组合在一路模拟导弹跟踪目标的进程，能够真实地模拟出导弹等飞行器在空间的各类姿态和动力学特性，从而对其传感器件、操纵系统和执行机构等硬件设备的性能加以测试和评判，为飞行器的研制、改良和再设计提供各类参考依据。它的性能指标直接关系到飞行仿真结果的传神度。随着当前国际形势的日趋严峻和我国现代军事技术的不断进展，对模拟转台的精度要求不断提高。作为一种高精度的运动仿真设备，其台体动态特性直接阻碍到转台动态仿真的靠得住程度。在设计时期对机械台体进行动态特性分析和优化设计，尤其是对框架等结构支撑部件的动态特性研究和结构优化设计十分重要。二、 国内外研究概况及进展趋势目前，大部份飞行模拟转台采纳串联式机构，而本设计那么采纳并联式机械机构来实现的。采纳并联机构的优势在于其承载能力大，机构简单。本机构由上下两个工作平台，下平台固定在地面上，上平台用来放待实验的物品，在上下平台之间采纳三个液压缸连接,通过液压缸上升高度的不同，来实现上平台的倾斜，而上平台可由电动机带动旋转从而达到模拟飞机在飞行进程中的各类状态。飞行模拟器研制及应用被以为是飞行模拟技术进展的基础性工程和关键环节，一直受到世界各国尤其是发达国家的高度重视。美国是世界上最先开展飞行模拟器研究和应用的国家，在技术和数量上一直居领先地位。据统计，美国的飞行模拟器研制和采办费用每一年增加一倍，仅1995年〜2000年的费用就高达36亿美元。俄罗斯一样是世界上的飞行模拟大国和强国，他们的所有飞机都配备有相应的飞行模拟器，仅空中飞行模拟器就有20余种，其中包括先进的空地综合飞行模拟系统。值得提出的是俄罗斯在飞行模拟器的基础理论研究，专门是人-机工效学和飞行员建模与仿真等方面都名列前茅。英、德、法等国的飞行模拟器研制及应用也始终处于世界先进行列。我国在飞行模拟器研制及应用方面尽管起步比美、俄、英法等国较晚，但仍是世界上进展飞行模拟器较早的国家。于20世纪60年代开始利用射击练习器和仪表飞行练习器，并成立了研究用飞机操纵系统模拟实验台、航空发动机模拟实验台。20世纪80年代进展更快，前后研制成功了一系列研制用飞行模拟器和工程用飞行模拟器，并普及设计、制造和利用了各个机种的飞行模拟训练器。出此，我国仍是世界上少数能够设计和建造空中飞行模拟器的国家之一，因此可可谓为“飞行模拟器大国”。⑴1单片机操纵系统的进展概况单片机，确实是单片微型运算机的简称，又称微操纵器。⑵自上世纪70年代面世以来只是短短30余年的历史，但因嵌入式应用而取得迅猛的进展，各类新颖的单片机层出不穷，令人目不暇接。它具有因体积小、本钱低、操纵能力强等优势，又由于此刻开发环境的不断改善，正在以空前的速度迅速取代经典电子系统，普遍的应用于家用电器、机械人、工业操纵单元、仪器仪表、汽车电子系统、金融电子系统、通信系统等嵌入式产品中。目前单片机的种类繁多，世界各国厂商已研制出大约50个系列、30多个品种的单片机产品。与初期经典的8位单片机MCS-51相较，不管是频率、字宽、寻址范围、集成度等方面都有了庞大的冲破。现代科技的进展使得单片机的功能正日渐完善：一、 单片机集成愈来愈多资源，内部存储资源日趋丰硕，用户不需要扩充资源就能够够完成项目开发，不仅是开发简单，产品小巧美观，同时系统也加倍稳固，目前该方向即是进展为SOC（片上系统）。二、 单片机抗干扰能力增强，使的它加倍适合工业操纵领域，具有加倍广漠的市场前景。3、 单片机提供在线编程能力，加速了产品的开发进程，为企业产品上市博得宝贵时刻。4、 在线仿真变的容易。用户一旦开发一个比较大的系统，开发调试变的超级复杂，同时由于单片机资源有限，不能象PC一样直接调试自己的软件，于是显现了品种繁多的专业仿真器，为用户的开发提供了壮大功能，加速了开发进程，降低了开发难度。目前还已经有公司推出了能够在线调试的单片机，使得单片机系统的调试与开发变得加倍方便、快速。随着单片机的进展，人们对事物的要求愈来愈高，单片机的应用软件技术也发生了庞大的转变，从最初的汇编语言，开始演变到C语言开发，不但增加了语言的可读性，结构性，而且关于跨平台的移植也提供了方便，另外一些复杂的系统开始在单片机上采纳操作系统，一些小的嵌入式实时操作系统(RTOS)等，一方面加速了开发人员的开发速度，节约开发本钱，另外也为更复杂的实现提供了可能。当前比较流行的RTOS有：WINCE，uClinux，Linux，uC/OS等等。本次设计的飞行模拟实验转台在选择操纵系统时在综合考虑了微机、单片机和可编程操纵器的本钱、操纵的难易程度和结构化布线等因素后，也拟定采纳单片机进行操纵。2PID操纵算法的进展概况PID(Proportional-Integral-Derivative)即比例、积分、微分，指的是一项流行的线性操纵策略。由于在工业生产进程的实际操纵中，老是存在外界的干扰和系统中各个参数的转变，它们将会使系统性能变差。为了改善系统的性能，提高操纵质量，通常在操纵中引入比例(Proportional)环节来提高系统的快速性；为了排除静态误差，提高精度，增强系统对参数转变的适应能力，引入积分(Integral)环节；为了提高系统对动态进程的预知能力，克服惯性的阻碍，引入微分(Derivative)环节。这确实是通常所说的PID操纵。⑶依照误差的比例、积分、微分进行操纵(PID操纵)是持续系统操纵理论中技术最成熟、应用最为普遍的一种操纵技术。它结构简单、参数易于调整、稳固性能好、靠得住性高，使它在操纵理论和技术飞速进展的今天仍然具有壮大的生命力，在长期应用中已经积存了丰硕的体会。专门是工业进程操纵中，在决定系统参数的时候往往要借助现场调试和体会，在这种情形下，PID操纵就更显示它的威力。其应用经久不衰，应用范围愈来愈普遍，改良方式也愈来愈多。二十世纪60年代进展、成熟起来的现代操纵理论和近几年进展的智能操纵理论仍在大量的PID操纵的方式和思想。依照误差的比例、积分和微分进行操纵是进程操纵中应用最为普遍的一种操纵规律。实际运行体会和理论分析都充分证明，这种操纵规律在相当多的工业对象的操纵中是能够取得较中意的操纵成效的，在运算机操纵系统里第一采纳的操纵算式也是PID。三、设计要求及工作内容采纳并联机构，由三个液压缸联接上下两个平台，下平台固定，上平台的位姿通过液压缸的伸缩调整。同时上平台上安装能够绕轴旋转机构，从而实现飞行姿态模拟。由微机（单片机）操纵液压缸的伸缩，从而调整上平台的位姿。设计液压飞行模拟转台的机械结构。设计液压缸的液压系统。设计单片机操纵系统的电路。设计相关操纵算法。四、目标、要紧特色及工作进度目标：设计一个三由于液压缸支撑并通过液压缸上升高度的不同来实现一个倾斜角度，单片机操纵，利用PID操纵算法的飞行模拟实验转台。要紧特色：该系统具有位置检测和速度检测功能，可通过改变液压缸上升的高度不同使工作台与水平面的夹角转变，实现飞机飞行时的各类倾斜状态，从而达到模拟飞机的作用.毕业设计（论文）工作内容及完成时间：1.搜集资料写开题报告，英文翻译。第1周〜第2周2.模拟转台的机械结构设计。第3周〜第5周3.绘制零件图和装配图。第6周〜第8周4.设计液压缸的液压回路。第9周〜第10周5.对系统进行三维建模。第11周〜第14周6.撰写毕业论文。第15周〜第16周7.答辩准备及毕业答辩第17周五、主要参考资料：[1].赵佩华.单片机接口技术及应用.北京：机械工业出版社，2003..陈康宁等.机械工程控制基础.西安：西安交通大学出版社，1997..何克忠，李伟.计算机控制系统.北京：清华大学出版社，1998..成大先等.机械设计手册（液压传动）.北京：化学工业出版社，2004..机械设计手册编委会.机械设计手册.北京：机械工业出版社，2004..YuiCHISasAKI-Developmentofacomputer-aidedprocessplanningsystemBasedonaknowledge