Моделирование эквивалентной жесткости адаптивных платформ с исполнительными механизмами параллельной структуры

Аннотация

Введение: одним из направлений повышения точности и надежности электромеханических систем параллельной
архитектуры, например адаптивных платформ (n-подов), является применение в контуре управления моделей динами-
ки, позволяющих прогнозировать особые положения (заклинивания) и рассчитывать оптимальные законы управления.
Жесткостные характеристики подобных систем являются основным элементом прогнозирующих моделей. Целью ис-
следования является разработка методики построения матрицы эквивалентной жесткости адаптивных платформ на под-
вижном основании, перемещаемых пакетами актуаторов, с учетом изменения линии действия этих актуаторов. Резуль-
таты: получены простые формулы расчета матрицы эквивалентной жесткости адаптивных платформ, перемещаемых
пакетами с произвольным количеством актуаторов. Показано, что в отличие от формулы для пакета пружин в формуле
для адаптивных платформ необходимо учитывать изменение длины и линии действия актуаторов. Приведенный числен-
ный пример для платформы Стюарта (гексапода) подтверждает, что влияние этих факторов существенно. Доказано, что
в случае малых угловых перемещений платформы предложенная формула после упрощения аналогична формуле для
расчета матрицы эквивалентной жесткости для пакета пружин. Получена формула для расчета симметрической матрицы
жесткости актуатора. Практическая значимость: предложенные простые алгоритмы расчета матрицы эквивалентной
жесткости адаптивной платформы эффективны при реализации прогнозирующей модели, позволяющей предсказать
возникновение особых положений и разработать алгоритмы их предотвращения в реальном времени, что приведет
к увеличению надежности системы и ее ресурса.