南京全控航空科技有限公司提供搖擺臺http://www.allcontroller.com/六自由度平臺。六自由度運(yùn)動平臺不僅需要點(diǎn)位控制，同時也要考慮點(diǎn)到點(diǎn)之間的過程，這有別于串聯(lián)機(jī)構(gòu)的控制策略，串聯(lián)機(jī)構(gòu)的控制只考慮到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的準(zhǔn)確性和快速性，而不考慮中間過程。
該控制方法需實(shí)時獲取機(jī)構(gòu)末端的位置姿態(tài)值，由于傳感器等直接測量方式成本較高，因此多利用運(yùn)動學(xué)正解計(jì)算獲得末端位置姿態(tài)。此外，平臺工作過程中不合理的運(yùn)動軌跡會引起沖擊振動等問題，會影響平臺運(yùn)動精度等性能指標(biāo)，且可能會損壞平臺的機(jī)械結(jié)構(gòu)，減少平臺使用壽命。因此，對包括六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)時運(yùn)動學(xué)正解及最優(yōu)軌跡規(guī)劃在內(nèi)的伺服控制技術(shù)的研究顯得尤為重要。
六自由度運(yùn)動平臺運(yùn)動控制分為兩種控制策略：一種是關(guān)節(jié)空間內(nèi)的閉環(huán)控制。平臺運(yùn)動時，各電動缸伸縮長度伸縮速度不同，各電動缸輸出力矩及所受負(fù)載等亦不相同，因此對各電動缸進(jìn)行單獨(dú)的閉環(huán)控制，也就是關(guān)節(jié)空間內(nèi)的閉環(huán)控制。這種控制策略為準(zhǔn)閉環(huán)控制，在使用時難以實(shí)現(xiàn)各電動缸的精確協(xié)同，因此對平臺軌跡的控制精度有一定影響。另外一種是工作空間與關(guān)節(jié)空間內(nèi)的閉環(huán)控制。這種控制策略是直接對平臺的位置姿態(tài)進(jìn)行閉環(huán)控制，形成工作空間內(nèi)的閉環(huán)。然后根據(jù)計(jì)算得到的各電動缸的運(yùn)動參數(shù)，在關(guān)節(jié)空間內(nèi)針對各電動缸再進(jìn)行閉環(huán)控制。這種控制策略能夠進(jìn)一步提高平臺末端的控制精度，而缺點(diǎn)在于計(jì)算量比較大，需要進(jìn)行兩次閉環(huán)計(jì)算及運(yùn)動學(xué)反解計(jì)算，此外還需實(shí)時獲得平臺工作空間內(nèi)的位置姿態(tài)值。
位姿閉環(huán)控制器根據(jù)輸入的目標(biāo)位姿與當(dāng)前平臺的實(shí)際位姿計(jì)算得到位姿控制量，然后通過運(yùn)動學(xué)反解計(jì)算得到各個電動缸對應(yīng)的控制量，各電動缸根據(jù)對應(yīng)的控制量參數(shù)完成閉環(huán)控制，整體控制框架為雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)。本文中，位姿閉環(huán)控制器使用PID控制器完成。PID控制器具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性高、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。