本文主要讲述了直十飞行模拟器六自由度运动平台及其伺服控制系统。六自由度运动平台是模拟器的关键部件,它是一个空间并联运动机构,通过改变六个可伸缩的支撑杆的长度来实现平台的六种基本运动及其组合。它也是一个集多领域技术于一体的运动控制机构。课题研究的主要意图是要提高平台伺服控制系统的动态响应特性和平滑输出的能力。为此,本文主要从油缸位置闭环控制中的数字滤波处理、静压伺服油缸设计以及控制算法结构等方面作了大量的研究和改进,并取得了满意的效果。平台的控制系统采用分布式控制方式,分为主控、基础控制两级。主控系统主要完成平台的轨迹规划及获取各液压缸的位置控制指令,并对平台系统各部分的运作进行监控;基础控制系统主要完成各液压杆位置的闭环控制,重新设计的数字滤波处理方法大大提高了系统输出的平滑稳定性。该运动平台采用了一种新型的圆锥静压伺服油缸,这也是本设计方案的亮点之一。文章讨论了伺服系统中常用的几种控制算法。通过仿真试验对比,并考虑到设备条件因素,最终确定算法结构是油缸位置闭环控制用 PID 算法,外加压力前馈补偿环节,以此来提高系统抗负载干扰的能力。为改善单个伺服油缸的动态特性,在重新建立系统数学模型的基础上,根据结构不变性原理,推导出外负载扰动的补偿量,并且通过前馈补偿来抵消这种扰动对系统的影响以拓宽系统的带宽提高其抗干扰能力。大量的试验表明该方法可大幅提高系统的动态响应性能和抗负载干扰的能力。