[发明专利]一种三自由度并联机构的姿态闭环反馈控制方法和系统

权利要求书

1.一种三自由度并联机构的姿态闭环反馈控制方法，其特征在于，所述三自由度并联机构的动平台和静平台之间通过三个电动推杆连接，用于实现横滚角、俯仰角和偏航角三个姿态运动，该方法包括以下步骤：

S1.当检测到动平台实际姿态角与目标姿态角偏差超过预设阈值时，基于姿态角偏差计算动平台xyz各轴的当前转矩，根据动平台xyz各轴的当前转矩解算出各个电动推杆的出力；

S2.将解算出的各个电动推杆的出力施加到对应电动推杆；

S3.重复步骤S1-S2，直至动平台实际姿态角与目标姿态角偏差未超过设定阈值；

所述根据动平台xyz各轴的当前转矩解算出各个电动推杆的出力，包括以下步骤：

（1）根据动平台动坐标系下转换到静平台定坐标系下后动平台各电动推杆连接点坐标、静平台定坐标系下各电动推杆的推力单位力向量坐标、动平台中心点与静平台中心点的距离，确定第一电动推杆三轴方向的等效力臂、第二电动推杆三轴方向的等效力臂、第三电动推杆三轴方向的等效力臂；

（2）通过动平台xyz各轴的当前转矩和上述等效力臂，解算出各个电动推杆的出力。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，各等效力臂计算公式如下：

其中，表示静平台定坐标系下第个电动推杆的推力单位力向量坐标，表示动平台动坐标系下转换到静平台定坐标系下后动平台第个电动推杆连接点坐标，表示动平台中心点与静平台中心点的距离，。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述动平台动坐标系下转换到静平台定坐标系下后动平台各电动推杆连接点坐标，通过以下方式获取：

（1）根据动平台实际三轴方向姿态角，计算旋转矩阵；

（2）根据旋转矩阵，计算动平台动坐标系上的上平台各个点转换到静平台定坐标系的各个点的坐标；

其中，表动平台动坐标系原点坐标在静平台定坐标系中的坐标，表示动平台动坐标系下转换到静平台定坐标系下后动平台第个电动推杆连接点坐标，。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述各个电动推杆的推力的单位力向量在静平台定坐标系下的坐标通过以下方式获取：

其中，表示静平台定坐标系下下平台各电动推杆的连接点坐标，表示上平台各个点转换到静平台定坐标系的坐标，表示静平台定坐标系下第个电动推杆的推力单位力向量坐标，。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，解算出的三个电推杆的出力的解耦关系式如下：

其中，分别表示动平台xyz各轴的当前转矩。

6.一种三自由度并联机构的姿态闭环反馈控制系统，其特征在于，包括：计算机可读存储介质和处理器；

所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；

所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行如权利要求1至5任一项所述的三自由度并联机构的姿态闭环反馈控制方法。