一种新型全姿态飞行仿真转台的运动学分析  

作　　者：王晓晨[1] 赵辉[1] 马克茂[1] 霍鑫[1] 姚郁[1] 

机构地区：[1]哈尔滨工业大学控制与仿真中心,哈尔滨150080

出　　处：《中国科学：信息科学》2010年第4期549-560,共12页Scientia Sinica(Informationis)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:60674043)资助项目

摘　　要：针对三轴转台无法避免运动学奇异的缺陷,提出了一种四轴型全姿态飞行仿真转台,利用冗余自由度机构的特点,使机构始终保持提供三个自由度的运动.针对所提出的四轴转台的运动学正解问题,采用双欧拉法计算负载的姿态角,解决了全姿态欧拉角计算的奇异问题.针对四轴转台的运动学反解问题,采用基于伪逆的梯度投影法给出了带有性能指标优化的转轴角速度的最优解,然后用基于动态控制的方法获得转轴的角位置.提出的运动学反解算法能保证在获得期望姿态的同时,避免接近奇异位置和各轴的极限角位置.仿真结果表明,四轴型全姿态飞行仿真转台运动学性能明显优于三轴转台.

关 键 词：全姿态 飞行仿真转台 运动学奇异 运动学正解 运动学反解 

分 类 号：V216.8[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]