南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1目錄1.緒論.11.1選題的依據(jù)及意義.31.2國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢.32.單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).42.1單片機(jī)的選用及功能介紹.42.2片外存儲器功能簡介.52.3顯示與鍵盤部分設(shè)計(jì).62.4交流異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng).82.4.1交流異步電動機(jī)變頻調(diào)速原理.92.4.2主電路和逆變電路工作原理.92.4.3變頻與變壓.122.4.4電動機(jī)與單片機(jī)的接口.142.5位移和轉(zhuǎn)速檢測部分的設(shè)計(jì).152.5.1位移檢測傳感器和轉(zhuǎn)速檢測傳感器的選用.152.5.2光柵位移和轉(zhuǎn)速傳感器與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì).163機(jī)械結(jié)構(gòu)與液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì).193.1升降系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析.203.1.1液壓缸結(jié)構(gòu).203.1.2液壓缸零部件分析.233.1.3油缸的壁厚校驗(yàn).253.2傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算.263.2.1電動機(jī)的選擇.2軸尺寸設(shè)計(jì).293.2.3鍵的選擇與校核.313.2.4皮帶的選擇.323.3液壓系統(tǒng)分析.353.3.1液壓系統(tǒng).353.3.2液壓泵與電動機(jī)的選擇.36結(jié)論.38參考文獻(xiàn).39致謝.40摘要：飛行模擬轉(zhuǎn)臺是航空航天仿真試驗(yàn)的重要設(shè)備之一，近年來仿真技術(shù)的發(fā)展對飛行模擬轉(zhuǎn)臺提出了更高的要求，同時(shí)也促進(jìn)和飛行模擬轉(zhuǎn)臺的開發(fā)。飛行模擬轉(zhuǎn)臺是具有重大經(jīng)濟(jì)價(jià)值和國防戰(zhàn)略意義的高精尖實(shí)驗(yàn)設(shè)備，它是在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬飛行器或?qū)椩诳罩酗w行姿態(tài)半實(shí)物仿真的有力工具，它和目標(biāo)發(fā)生裝置組合在一起模擬導(dǎo)彈跟蹤目標(biāo)的過程，可以真實(shí)地模擬出導(dǎo)彈等飛行器在空間的各種姿態(tài)和動力學(xué)特性，從而對其傳感器件、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等硬件設(shè)備的性能加以測試和南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文2評價(jià)，為飛行器的研制、改進(jìn)和再設(shè)計(jì)提供各種參考依據(jù)。它的性能指標(biāo)直接關(guān)系到飛行仿真結(jié)果的逼真度。隨著當(dāng)前國際形勢的日益嚴(yán)峻和我國現(xiàn)代軍事技術(shù)的不斷發(fā)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(yùn)動仿真設(shè)備，其臺體動態(tài)特性直接影響到轉(zhuǎn)臺動態(tài)仿真的可靠程度。在設(shè)計(jì)階段對機(jī)械臺體進(jìn)行動態(tài)特性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，尤其是對框架等結(jié)構(gòu)支撐部件的動態(tài)特性研究和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)十分重要。本文主要介紹液壓模擬轉(zhuǎn)臺，包括設(shè)計(jì)特點(diǎn)和主要性能，并對主要指標(biāo)的測試情況作了簡單介紹和分析。關(guān)鍵字：飛行模擬轉(zhuǎn)臺航空航天仿真Abstract:flightsimulationturntableisaerospacesimulationexperimentisoneoftheimportantequipmentinrecentyears,thedevelopmentofsimulationtechnologyforflightsimulationturntableisputforwardhigherrequest,butalsopromotethedevelopmentandflightsimulationturntable.Flyingsimulationturntableissignificanteconomicvalueandsignificanceofdefensestrategy,itisexquisiteexperimentequipmentinthelaboratoryconditionssimulatedflyingintheairormissileflighthardware-in-the-loopsimulation,itisapowerfultoolandplanttogethertosimulatetheprocessofmissiletracking,cantrulysimulateflyinginspaceofmissileetcallsortsofattitudeanddynamiccharacteristicsofthesensor,thus,controlsystemandenforcementagenciesandotherhardwareequipmentperformancetestandevaluation,thedevelopmentandimprovementforvehicleandisdesignedtoprovideallkindsofreference.Itisdirectlyrelatedtotheperformanceindexoffidelityflyingsimulationresults.Withthecurrentinternationalsituationandtheincreasinglyseriousinmodernmilitarytechnologyunceasingdevelopment,theaccuracyofsimulationturntableisimproving.Asakindofprecisionmotionsimulationequipment,thedynamiccharacteristicsofthemachinebodydirectlyaffectthereliabilityofthedynamicsimulationturntable.Inthedesignphaseofmechanicalmachinebodydynamicanalysisandoptimaldesignofframestructure,especiallythedynamiccharacteristicsofthestudysupportedcomponentsandstructureoptimizationdesignisveryimportant.Thispapermainlyintroducesthehydraulicsimulationturntable,includingthedesigncharacteristicandmainperformance,andthemainindexesoftestsareintroducedandanalyzed.Keywords:flightsimulationturntableaerospacesimulation南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文31.緒論1.1選題的依據(jù)及意義隨著飛機(jī)和導(dǎo)彈的快速發(fā)展，要求其具有更高的性能和穩(wěn)定性,這就要我們通過對他們的性能參數(shù)進(jìn)行測量評估進(jìn)而進(jìn)行改進(jìn)，但一架真正的飛機(jī)或一枚導(dǎo)彈的成本太高,我們不可能也沒有必要用一架真正的飛機(jī)或?qū)梺磉M(jìn)行實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù),這就要求我們采用一些比較合理的實(shí)驗(yàn)裝置來實(shí)現(xiàn)飛機(jī)或?qū)椀娘w行狀態(tài)，這樣飛行模擬實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)臺得以發(fā)展。該轉(zhuǎn)臺可以將重物放在其上面也可以用來對飛行員進(jìn)行培訓(xùn)，因?yàn)樗梢阅M飛機(jī)在空中飛行的各種姿態(tài)。該裝置的出現(xiàn)既達(dá)到了對飛機(jī)或?qū)椥阅軈?shù)的采集，進(jìn)而改進(jìn)，在成本上遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一架飛機(jī)或?qū)椀膬r(jià)格，對飛機(jī)和導(dǎo)彈的發(fā)展具有不可估量的價(jià)值。1.2國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢目前,大部分飛行模擬轉(zhuǎn)臺采用串聯(lián)式機(jī)構(gòu),而本設(shè)計(jì)則采用并聯(lián)式機(jī)械機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)其承載能力大,機(jī)構(gòu)簡單。本機(jī)構(gòu)由上下兩個(gè)工作平臺,下平臺固定在地面上,上平臺用來放待實(shí)驗(yàn)的物品,在上下平臺之間采用三個(gè)液壓缸連接,通過液壓缸上聲高度的不同,來實(shí)現(xiàn)上平臺的傾斜,而上平臺可由電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)從而達(dá)到模擬飛機(jī)在飛行過程中的各種狀態(tài)。飛行模擬器研制及應(yīng)用被認(rèn)為是飛行模擬技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)性工程和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一直受到世界各國尤其是發(fā)達(dá)國家的高度重視。美國是世界上最早開展飛行模擬器研究和應(yīng)用的國家，在技術(shù)和數(shù)量上一直居領(lǐng)先地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國的飛行模擬器研制和采辦費(fèi)用每年增長一倍，僅1995年2000年的費(fèi)用就高達(dá)36億美元。俄羅斯同樣是世界上的飛行模擬大國和強(qiáng)國，他們的所有飛機(jī)都配備有相應(yīng)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(jìn)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(chǔ)理論研究，特別是人-機(jī)工效學(xué)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(yīng)用也始終處于世界先進(jìn)行列。我國在飛行模擬器研制及應(yīng)用方面雖然起步比美、俄、英法等國較晚，但仍是世界上發(fā)展飛行模擬器較早的國家。于20世紀(jì)60年代開始使用射擊練習(xí)器和儀表飛行練習(xí)器，并建立了研究用飛機(jī)控制系統(tǒng)模擬試驗(yàn)臺、航空發(fā)動機(jī)模擬試驗(yàn)臺。20世紀(jì)80年代發(fā)展更快，先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，南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文4并普及設(shè)計(jì)、制造和使用了各個(gè)機(jī)種的飛行模擬訓(xùn)練器。出此，我國還是世界上少數(shù)能夠設(shè)計(jì)和建造空中飛行模擬器的國家之一，所以可堪稱為“飛行模擬器大國”。2.單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)飛行模擬實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)臺的控制系統(tǒng)可以是微機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器等，考慮到本次設(shè)計(jì)的飛行模擬實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)臺僅有3個(gè)液壓缸和一個(gè)電動機(jī)，控制器需要進(jìn)行的運(yùn)算量不大，而且本系統(tǒng)提供的功能并不復(fù)雜，單片機(jī)MCS-51足以。所以從節(jié)省成本的角度出發(fā)選擇了單片機(jī)控制系統(tǒng)。將本次單片機(jī)的控制系統(tǒng)劃分為以下幾個(gè)模塊：圖2-1單片機(jī)模塊圖2.1單片機(jī)的選用及功能介紹MCS-51系列單片機(jī)是美國INTEL公司在1980年推出的8位單片微型計(jì)算機(jī)。其典型產(chǎn)品有8031、8051和8751三種機(jī)型，除片內(nèi)程序存儲器的容量不同外，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳完全相同。在此我們選用了較為常用的8051芯片。其引腳示意圖如圖3.1-1所示：MCS-51系列單片機(jī)由微處理器、存儲器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行和并行的I/O接口、中斷系統(tǒng)合振蕩器構(gòu)成。8051的P0.0P0.7這8根引腳采用分時(shí)復(fù)用的方法作低8位地址線與雙向8位