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Stewart平台系统控制算法设计与稳定性分析的开题

报告

1.研究背景

随着无人驾驶技术的快速发展，平台式机器人被广泛应用于工业自

动化、物流仓储、军事作业等领域，其高效率、高精度、无差别等特点

使其成为产业智能化升级的有力工具。而Stewart平台作为一种具有6自

由度的支撑装置，其广泛应用于研究平面姿态控制、仿真训练、医学康

复治疗等领域。然而，Stewart平台设计中涉及到的控制算法设计及稳定

性问题仍然是研究的热点问题。

2.研究目的

本项目旨在设计一种适用于Stewart平台的系统控制算法，并进行

稳定性分析，研究其应用于平面姿态控制、仿真训练、医学康复治疗等

领域的可行性和优化方案。

3.研究内容

（1）Stewart平台系统分析：对Stewart平台的组成结构、运动学

模型、动力学模型进行分析。

（2）系统控制算法设计：根据Stewart平台系统分析结果，设计适

用于Stewart平台的系统控制算法，包括运动控制、力控制及其组合控制。

同时进行控制器的参数调节和优化。

（3）系统稳定性分析：分析控制算法的稳定性问题，建立数学模型

对系统进行稳定性分析及仿真模拟。

（4）应用研究：将所设计的算法应用于平面姿态控制、仿真训练以

及医学康复治疗领域，并进行实验验证和效果评估。

4.研究方法

本项目采用理论分析与仿真模拟相结合的研究方法，首先对Stewart

平台系统进行建模与分析，设计适用于Stewart平台的系统控制算法，并

进行参数调节与优化；然后建立数学模型对所设计的算法进行稳定性分

析及仿真模拟，最终将所设计的算法应用于平面姿态控制、仿真训练、

医学康复治疗等领域，并进行实验验证和效果评估。

5.预期结果

本项目预计能够设计出一种适用于Stewart平台的系统控制算法，

该算法能够高效稳定地控制Stewart平台的运动和力。同时，将所设计的

算法应用于平面姿态控制、仿真训练以及医学康复治疗领域，并进行实

验验证和效果评估，验证所设计的算法的可行性。在此基础上为Stewart

平台的应用发展提供相关技术支撑。