熊海国，马建明，王胜利，胡吉昌，钟正虎

（北京航天控制仪器研究所，北京100039）

飞行模拟器运动系统虚拟样机的联合建模研究

熊海国，马建明，王胜利，胡吉昌，钟正虎

（北京航天控制仪器研究所，北京100039）

针对传统的数学建模方法在对飞行模拟器运动系统——液压驱动Stewart平台进行动力学建模的过程中存在建模过程相对复杂、仿真无法提供可视化信息等缺点，提出采用ADAMS和Matlab／Simulink联合建模的方法，建立了液压驱动Stewart平台的虚拟样机。通过研究与仿真分析，并与真实的Stewart平台进行实验对比，结果表明，虚拟样机在动力学性能方面与真实的液压驱动Stewart平台相比具有很高的相似性，可代替一般的数学模型，为液压驱动Stewart平台的研究和研制提供理论上的指导和验证，同时也证明了联合建模方法的正确性和有效性。

飞行模拟器；Stewart平台；动力学建模；联合建模；虚拟样机

Abstract：Using the traditionalmathematicalmodelingmethod to build dynamicmodel ofmotion system of flight sim⁃ulator——hydraulic driven Stewart platform，there existed defects such as themodeling process is relatively complex，the simulation can't provide visual information and so on．To solve the problem，it adopted co⁃modelingmethod by combining the ADAMS and Matlab／Simulink together，using ADAMSbuilt the dynamicmodel of Stewart platform，using Matlab／Sim⁃ulink built themodelof hydraulic servo system and control system，then through the seamless interface provided by the soft⁃ware，it established the entire virtual prototype of hydraulic driven Stewart platform．By study and simulation analysis，and then compared with the real Stewart platform through experiments，results showed that the established virtual prototype has high similarity with the real Stewart platform at the performance of dynamics，so it can substitute the generalmathematical model to provide theoretical guide and validity in the process of research and development of hydraulic driven Stewart plat⁃form．It also proved that the co⁃modelingmethod is correct and effective．

Key w ords：flight simulator;Stewart platform;dynamicmodeling;co⁃modeling;virtual prototype

0 引言

Stewart平台能够实现空间的六自由度运动，并且具有刚度大、承载能力强、精度高、易于控制等优点，成功用于飞行模拟器的运动系统，为其提供运动，成为飞行模拟器的重要组成部分。液压驱动Stewart平台由于出力大、控制精度高、响应速度快，更是受到大型飞机飞行模拟器的青睐，得到了普遍的应用。Stewart平台的动力学性能是飞行模拟器的重要指标之一，直接关系到飞行模拟器运动模拟的逼真度，因此需要进行深入的研究，设计出结构合理、动力学性能优越的Stewart平台，满足飞行模拟器的要求。然而，液压驱动Stewart平台是一个典型的复杂非线性的多输入多输出系统，对动力学进行精确的数学建模是一项非常复杂、繁琐的工作。……