In hochspezialisierten Ausrüstungsbereichen wie Luft- und Raumfahrt, Trägheitsnavigation und Robotersteuerung bestimmt die Leistung von Trägheitsgeräten (Gyroskope, Beschleunigungsmesser usw.) direkt die Genauigkeit der Lageregelung und die Navigationszuverlässigkeit des Trägers. Der dreiachsige Trägheitsprüfstand ist als Kernprüfgerät von zentraler Bedeutung, da er die Kernfunktion der präzisen Reproduktion der Haltung Die Funktion des Messrückkopplungssystems besteht darin, Parameter wie Drehwinkel, Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung der drei Achsen in Echtzeit zu erfassen und an das Steuerungssystem zurückzumelden, um eine geschlossene Regelung zu bilden und die Genauigkeit der Bewegungssimulation zu gewährleisten. Zu den Kernmessgeräten gehören Winkelgeber und Winkelgeschwindigkeitssensoren. Die Genauigkeit des Winkelgebers (z. B. eines Photoelektrischen Gebers) bestimmt direkt die Lageregelgenauigkeit des Prüfstands. Derzeit können hochmoderne dreiachsige Prüfstände eine Winkelpositionierungs Winkelbewegung eines Objekts im dreidimensionalen Raum in einer Laborumgebung erfüllt und eine steuerbare und wiederholbare Bewegungsanregung für die Kalibrierung, Prüfung und Verifizierung von Trägheitsgeräten bietet. Im Gegensatz zu ein- oder zweiachsigen Prüfständen ermöglicht der dreiachsige Prüfstand durch drei zueinander orthogonale Drehachsen eine vollständige Raumlagen-Simulation. Sein Bewegungssimulationsprinzip integriert mehrere Disziplinen wie mechanisches Design, Kinematik und Steuerungstechnik und macht ihn zu einem unverzichtbaren Bindeglied in der F&E-Kette für hochspezialisierte Ausrüstungen.

Dieser Artikel beginnt mit der Kerndefinition und analysiert systematisch die zugrunde liegende Logik, den Implementierungspfad und die Schlüsseltechnologien der drei-Freiheitsgrad-Bewegungssimulation eines dreiachsigen Trägheitsprüfstands.

I. Kernkonzept: Die wesentliche Beziehung zwischen einem dreiachsigen Trägheitsprüfstand und der Drei-Freiheitsgrad-Bewegung

Um sein Bewegungssimulationsprinzip zu verstehen, ist es notwendig, zunächst die Bedeutung zweier Kernkonzepte zu klären: des dreiachsigen Trägheitsprüfstands und der drei-Freiheitsgrad-Drehbewegung.

Ein dreiachsiger Trägheitsprüfstand ist ein hochpräzises mechatronisches Gerät. Seine Kernkomponenten umfassen einen mechanischen Rahmen, ein Antriebssystem, ein Messrückkopplungssystem und ein Steuerungssystem. Sein Kernentwicklungsziel ist es, dem auf dem Prüfstand montierten Trägheitsgerät (z. B. einer Trägheitsmesseinheit, IMU) eine präzise Winkelbewegung um drei unabhängige Freiheitsgrade durch drei orthogonale Drehachsen zu ermöglichen, um die Haltungsänderungen eines Trägers (Flugzeug, Satellit, Roboter usw.) in realen Szenarien zu simulieren, wie z. B. das Neigen, Gieren und Rollen eines Flugzeugs sowie die Bahnlageregelung eines Satelliten.

Aus kinematischer Sicht kann die Haltungsänderung eines beliebigen starren Körpers im Raum vollständig durch drei unabhängige Freiheitsgrade der Drehung beschrieben werden. Diese drei Freiheitsgrade entsprechen drei zueinander orthogonalen Drehachsen, und die drei Achsen schneiden sich in einem einzigen Punkt (dem Zentrum des Prüfstands/Testzentrum). Dies stellt sicher, dass das empfindliche Zentrum des zu prüfenden Geräts immer mit dem Zentrum des Prüfstands zusammenfällt, wodurch der Einfluss zusätzlicher Verschiebungen auf die Prüfgenauigkeit vermieden wird. Diese drei Freiheitsgrade entsprechen: Gierbewegung (Azimutwinkel) um die vertikale Achse, Nickbewegung (Nickwinkel) um die horizontale Achse und Rollbewegung (Rollwinkel) um eine Achse parallel zum Prüfstand. Die koordinierte Bewegung dieser drei kann jede Haltung im Raum reproduzieren, was die theoretische Grundlage für die Drei-Achsen-Prüfstand-Bewegungssimulation ist.

Im Gegensatz zu einachsigen Prüfständen, die nur eine Drehung in einer Richtung simulieren können, und zweiachsigen Prüfständen, die keine vollständige Haltungserfassung erreichen können, brechen dreiachsige Prüfstände durch die koordinierte Steuerung von drei Freiheitsgraden die dimensionalen Grenzen der Bewegungssimulation und können die dynamische Haltung des Trägers unter komplexen Arbeitsbedingungen realistisch reproduzieren und so die Anforderungen an die Vollbedingungenprüfung von hochpräzisen Trägheitsgeräten erfüllen.

II. Mechanische Grundlagen: Konstruktionslogik von Strukturträgern mit drei Freiheitsgraden

Die Simulation der Drei-Freiheitsgrad-Bewegung auf einem dreiachsigen Trägheitsprüfstand beruht hauptsächlich auf einer präzisen mechanischen Rahmenstruktur. Ihr Kern besteht aus drei paarweise orthogonalen Drehrahmen (Außenrahmen, Mittelrahmen und Innenrahmen), die jeweils einem Freiheitsgrad entsprechen. Diese Rahmen sind hierarchisch verschachtelt, um eine zusammengesetzte und koordinierte Bewegung zu erreichen. Typische Rahmenstrukturen umfassen vertikale ( U - O - O-Typ , T-U-T -Typ , usw.) und horizontale Strukturen. Vertikale Strukturen werden aufgrund ihrer hohen Stabilität und hervorragenden Tragfähigkeit häufig in hochpräzisen Prüfumgebungen im Luft- und Raumfahrtbereich eingesetzt. Ihre strukturelle Gestaltung folgt drei Hauptprinzipien: Orthogonalität , Konzentrizität und Steifigkeit .

2.1 Funktionale Aufteilung der drei Hauptrahmen (am Beispiel der vertikalen Struktur)

Das hierarchische Verschachtelungsdesign der drei Rahmen gewährleistet die Unabhängigkeit und Koordination jedes Freiheitsgrads der Bewegung, wobei die spezifische Aufteilung der Aufgaben wie folgt ist: 

1. Außenrahmen (Azimut-/Gierachse): Als Fundament des gesamten Prüfstands ist er senkrecht zur horizontalen Ebene installiert. Seine Drehachse ist vertikal und treibt den Mittelrahmen, den Innenrahmen und das zu prüfende Gerät an, sich gemeinsam um die vertikale Achse zu drehen, wodurch die Gierbewegung des Trägers in der horizontalen Ebene simuliert wird (z. B. die Kurskorrektur eines Schiffes oder die horizontale Drehung eines Flugzeugs). Der Außenrahmen muss eine hohe Steifigkeit und Stabilität aufweisen, um das Gewicht und die Last des gesamten Prüfstands zu tragen; seine Drehgenauigkeit beeinflusst direkt die Genauigkeit der gesamten Haltungssimulation.

2. Mittelrahmen (Nickachse): Innerhalb des Außenrahmens verschachtelt, ist seine Drehachse horizontal und orthogonal zur Achse des Außenrahmens. Er ist dafür verantwortlich, den Innenrahmen und das zu prüfende Gerät um die horizontale Achse zu drehen, wodurch die Nickbewegung des Trägers simuliert wird (z. B. das Nicken eines Flugzeugs oder die Nicklageregelung eines Satelliten). Das Design des Mittelrahmens muss Steifigkeit und Leichtbauweise ausbalancieren, um übermäßiges Gewicht zu vermeiden, das die Last auf den Außenrahmen erhöhen würde. Gleichzeitig muss er die orthogonale Genauigkeit zu den Außen- und Innenrahmen gewährleisten, um Haltungsfehler aufgrund von Achsenabweichungen zu reduzieren.

3. Innenrahmen (Rollachse): Innerhalb des Mittelrahmens verschachtelt, ist seine Drehachse orthogonal zur Achse des Mittelrahmens und senkrecht zur Tischoberfläche . Er treibt direkt die Tischoberfläche und das zu prüfende Gerät (DUT) an, sich um die Achse zu drehen, wodurch die Rollbewegung des Trägers simuliert wird (z. B. das Rollen eines Flugzeugs oder die Lageregelung eines Roboters). Der Innenrahmen ist der Teil, der direkt mit dem DUT verbunden ist, und seine Drehgenauigkeit und dynamische Reaktionsgeschwindigkeit haben den direktesten Einfluss auf die Prüfergebnisse. Hochpräzise Lager und leichte Materialien werden typischerweise verwendet, um eine reibungslose und genaue Bewegung zu gewährleisten.

2.2 Wichtige Anforderungen an die strukturelle Gestaltung

Um eine hochpräzise Drei-Freiheitsgrad-Bewegungssimulation zu erreichen, muss die mechanische Struktur drei Kernanforderungen erfüllen: Erstens Orthogonalität, wobei die drei Drehachsen streng senkrecht zueinander stehen müssen, wobei der Orthogonalitätsfehler typischerweise auf Bogen sekundenebene kontrolliert wird, um Haltungsberechnungsfehler aufgrund von Achsenabweichungen zu vermeiden; zweitens Konzentrizität, wobei die Drehzentren der drei Achsen am selben Punkt (Testzentrum) zusammenlaufen müssen, wobei die Abweichung innerhalb von 0,5 mm kontrolliert wird, um sicherzustellen, dass das empfindliche Zentrum des zu prüfenden Geräts immer im Zentrum der Bewegung liegt und der Einfluss zusätzlicher Zentrifugalkraft eliminiert wird; und drittens hohe Steifigkeit und geringe Vibration, wobei der Rahmen aus hochsteifen Materialien (wie Aluminiumlegierung und legierter Stahl) gefertigt ist, kombiniert mit Präzisionslagern und Vibrationsdämpfungsstrukturen, um Vibrationen während der Hochgeschwindigkeitsbewegung oder des Langzeitbetriebs zu reduzieren und Vibrationsstörungen der Messgenauigkeit von Trägheitsgeräten zu vermeiden.

III. Kernprinzip: Mathematische Modellierung und Haltungsberechnung der Drei-Freiheitsgrad-Bewegung

Die Simulation der Drei-Freiheitsgrad-Bewegung auf einem dreiachsigen Prüfstand repliziert im Wesentlichen die räumliche Haltung eines Trägers, indem die Drehwinkel, Winkelgeschwindigkeiten und Winkelbeschleunigungen der drei Achsen gesteuert werden, um eine koordinierte Bewegung nach spezifischen mathematischen Gesetzen zu erreichen. Seine Kern theoretische Grundlage ist das Euler-Winkel-Prinzip und die Haltungsmatrix-Transformation. Durch mathematische Modellierung wird eine Korrespondenz zwischen der räumlichen Haltung und den Drehparametern der drei Achsen hergestellt, was eine präzise Steuerung und Simulation der Haltung ermöglicht.

3.1 Euler-Winkel und 3-DOF-Haltungsbeschreibung

Die Haltung eines beliebigen starren Körpers im Raum kann vollständig durch drei Euler-Winkel (Gierwinkel ψ, Nickwinkel θ und Rollwinkel φ) beschrieben werden. Diese drei Winkel entsprechen den Drehwinkeln der drei Achsen des Prüfstands, und ihre Drehreihenfolge (z. B. Gieren-Nicken-Rollen) bestimmt den endgültigen Haltungszustand. Es ist wichtig zu beachten, dass Euler-Winkel ein " Kardanischer Sperre " Problem aufweisen (wenn der Nickwinkel ±90° beträgt, werden Gier- und Rollwinkel gekoppelt). Daher werden in praktischen Anwendungen typischerweise Quaternionenmethoden für die Haltungsberechnung verwendet, um Haltungsverluste aufgrund von Kardanischer Sperre

zu vermeiden und die Kontinuität und Genauigkeit der vollständigen Raumlagen-Simulation zu gewährleisten.

Insbesondere kann die Zielhaltung des zu prüfenden Geräts durch Euler-Winkel oder Quaternionen dargestellt werden. Das Steuerungssystem zerlegt die Zielhaltung in Steuerbefehle für die drei Achsen und treibt den Außenrahmen, den Mittelrahmen und den Innenrahmen an, sich entsprechend zu drehen. Schließlich wird das zu prüfende Gerät durch die koordinierte Bewegung der drei Achsen in die Zielhaltung gebracht. Wenn beispielsweise die Sturzfluglage eines Flugzeugs simuliert wird, dreht sich der Mittelrahmen (Nickachse) im Uhrzeigersinn (der Nickwinkel nimmt ab), während der Innenrahmen (Rollachse) entsprechend den Haltungsanforderungen feinjustiert wird und der Außenrahmen (Gierachse) fixiert bleibt. Die drei arbeiten zusammen, um eine genaue Simulation der Sturzfluglage zu erreichen.

3.2 Haltungsmatrix und gekoppelte Bewegungssteuerung

Um eine koordinierte Steuerung der drei Freiheitsgrade zu erreichen, muss eine Abbildungsbeziehung zwischen der Zielhaltung und den Drehparametern jeder Achse über die Haltungsmatrix hergestellt werden. Die Haltungsmatrix ist eine 3×3 orthogonale Matrix, deren Elemente aus trigonometrischen Funktionen von drei Euler-Winkeln bestehen und die den Rotationsprozess eines starren Körpers von seiner Anfangshaltung zu seiner Zielhaltung beschreiben kann. Durch die inverse Transformation der Haltungsmatrix kann die Zielhaltung in Rotationswinkel entlang der drei Achsen zerlegt werden, was präzise Steuerbefehle für das Antriebssystem liefert.

Da die drei Rahmen hierarchisch verschachtelt sind, kann die Drehung einer Achse Änderungen der räumlichen Position anderer Achsen verursachen, was zu einer Bewegungskopplung führt (z. B. wenn sich der Mittelrahmen dreht, ändert sich die Drehachsenrichtung des Innenrahmens mit der Haltung des Mittelrahmens). Daher sind während der Bewegungssteuerung Entkopplungsalgorithmen erforderlich, um den Kopplungseffekt zu eliminieren und sicherzustellen, dass die Bewegung jeder Achse unabhängig und präzise ist. Gängige Entkopplungsmethoden umfassen Feedforward-Entkopplung und Feedback-Entkopplung, die die Genauigkeit der Haltungssimulation und die dynamische Reaktionsgeschwindigkeit durch Echtzeitkompensation von Kopplungsfehlern verbessern.

IV. Implementierungspfad: Antriebs- und Regelkreis der Drei-Freiheitsgrad-BewegungDas Steuerungssystem ist der Kern der dreiachsigen Dreh

tisch gewährleistet die Genauigkeit und Stabilität der Bewegungssimulation durch eine geschlossene Regelung von "Befehlseingabe - Antriebsausführung - Messrückkopplung - Fehlerkorrektur". Seine Kernkomponenten umfassen das Antriebssystem, das Messrückkopplungssystem und das Steuerungssystem.

4.1 Antriebssystem: Die Energiequelle für die Drei-Freiheitsgrad-BewegungDie Kernfunktion des Antriebssystems besteht darin, dem Antriebssystem präzise Drehmomente für die drei Achsen gemäß den Anweisungen des Steuerungssystems zu liefern und so eine präzise Steuerung von Winkel, Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung zu erreichen. Derzeit sind die gängigsten Antriebsmethoden in elektrische Antriebe und elektrohydraulische Hybridantriebe unterteilt. DC-Drehmotoren werden häufig in Positions- und Servosystemen eingesetzt und sind ideale Aktoren für hochpräzise Servosysteme .

Sie zeichnen sich durch niedrige Geschwindigkeit, hohes Drehmoment, starke Überlastfähigkeit, schnelle Reaktion, gute Linearität und geringe Drehmomentschwankungen aus. Sie können die Last direkt antreiben, wodurch Getriebe überflüssig werden und die Betriebsgenauigkeit des Systems verbessert wird. Elektrohydraulische Hybridantriebe eignen sich für Prüfanforderungen mit hoher Last und hoher Leistung, wie z. B. die Prüfung von Trägheitssystemen für große Flugzeuge. und Bewegungstrajektorie), die Zerlegung der Ziel Haltungen

zu erreichen. Sein Winkelgeschwindigkeitsbereich kann ±0,001°/s bis 400°/s abdecken und erfüllt die Anforderungen der Vollbedingungenprüfung von der statischen Kalibrierung bis zur transienten Reaktion.

4.2 Messrückkopplungssystem: Eine Schlüsselkomponente zur Gewährleistung der GenauigkeitDie Funktion des Messrückkopplungssystems besteht darin, Parameter wie Drehwinkel, Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung der drei Achsen in Echtzeit zu erfassen und an das Steuerungssystem zurückzumelden, um eine geschlossene Regelung zu bilden und die Genauigkeit der Bewegungssimulation zu gewährleisten. Zu den Kernmessgeräten gehören Winkelgeber und Winkelgeschwindigkeitssensoren. Die Genauigkeit des Winkelgebers (z. B. eines Photoelektrischen Gebers) bestimmt direkt die Lageregelgenauigkeit des Prüfstands. Derzeit können hochmoderne dreiachsige Prüfstände eine Winkelpositionierungs und Wiederholgenauigkeit von ± 2

″ und eine Winkelpositionsauflösung von ±0,0001° erreichen, was den strengen Anforderungen der hochpräzisen Kalibrierung von Trägheitsgeräten entspricht.Das Messrückkopplungssystem muss eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit und hohe Zuverlässigkeit aufweisen, in der Lage sein, den Bewegungszustand der drei Achsen in Echtzeit zu erfassen und Messdaten schnell an das Steuerungssystem zu übertragen. Gleichzeitig muss es Fehlerkompensationsalgorithmen verwenden, um inhärente Systemfehler der Messgeräte (wie Nullpunktfehler und Skalenfehler) und Fehler, die durch die mechanische Struktur verursacht werden (wie Achsenabweichung und Vibrationsfehler), zu korrigieren, die Messgenauigkeit weiter zu verbessern und genaue Rückmeldedaten für die geschlossene Regelung bereitzustellen. Alle technischen Spezifikationen des Prüfstands werden mit Winkelstandardgeräten

kalibriert, um die Rückverfolgbarkeit der Messdaten zu gewährleisten.

4.3 Steuerungssystem: Das "Gehirn" der harmonischen Zusammenarbeit von drei FreiheitsgradenDas Steuerungssystem ist der Kern der dreiachsigen Dreh  und Bewegungstrajektorie), die Zerlegung der Ziel Haltung  und Bewegungstrajektorie), die Zerlegung der Ziel Haltung

in Steuerbefehle für die drei Achsen durch mathematische Modellierung und Entkopplungsalgorithmen, die Steuerung des Antriebssystems zur Ausführung der Bewegung und die dynamische Korrektur der Steuerbefehle basierend auf Echtzeitdaten aus dem Messrückkopplungssystem, um Fehler zu eliminieren und die Genauigkeit und Stabilität der Bewegungssimulation zu gewährleisten.Die Kernfunktionen des Steuerungssystems umfassen: Erstens Haltungsberechnung, die die Zielhaltung (Euler-Winkel oder Quaternionen) in Drehparameter für die drei Achsen umwandelt, um Probleme mit der Kardanischen Sperre zu vermeiden; zweitens Entkopplungssteuerung, die die Bewegungskopplung zwischen den drei Achsen eliminiert, um sicherzustellen, dass die Bewegung jeder Achse unabhängig und koordiniert ist; drittens Fehlerkorrektur, die Antriebsbefehle in Echtzeit basierend auf Messrückkopplungsdaten korrigiert, um Systemfehler und externe Störungen zu kompensieren; und viertens Trajektorienplanung, die die Bewegungstrajektorien der drei Achsen (wie gleichmäßige Drehung, variable Geschwindigkeitsdrehung, sinusförmige Oszillation usw.) gemäß den Testanforderungen plant, um komplexe Haltungen zu simulieren. Einige Mess- und Steuerungssoftware unterstützt auch mehrere Steuerungsmodi wie Positionsmodus, Geschwindigkeitsmodus und Schaukel

 Modus, um den Anforderungen verschiedener Testszenarien gerecht zu werden.

Derzeit verwenden Steuerungssysteme meist SPS, DSPs oder Industriecomputer als Steuerkern, kombiniert mit fortschrittlichen Regelalgorithmen (wie PID-Regelung, Fuzzy-Regelung und neuronale Netzwerkregelung), um eine hochpräzise, hochdynamische koordinierte Regelung zu erreichen. Unter ihnen kann die verbesserte PID-Regelung (wie adaptive PID) die nichtlinearen und zeitvarianten Eigenschaften des Systems anpassen und die Regelgenauigkeit effektiv verbessern; während Fuzzy-Regelung und neuronale Netzwerkregelung Unsicherheiten im System bewältigen, die Störfestigkeit des Systems verbessern und die Stabilität der Bewegungssimulation weiter optimieren.

V. Wichtige technische Herausforderungen und Maßnahmen zur Genauigkeitssicherung

Die Kernherausforderung bei der Simulation der Drei-Freiheitsgrad-Bewegung eines dreiachsigen Trägheitsprüfstands liegt in der Erzielung einer koordinierten Steuerung mit "hoher Präzision, hoher Stabilität und hoher dynamischer Reaktion". Diese Präzision wird von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter die mechanische Struktur, das Antriebssystem, das Messsystem und das Steuerungssystem. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, sind gezielte Maßnahmen zur Genauigkeitssicherung erforderlich, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Bewegungssimulation zu gewährleisten und die strengen Anforderungen an die Prüfung von Trägheitsgeräten zu erfüllen.

5.1 Wichtige technische Herausforderungen

1. Orthogonalitäts- und Konzentrizitätsfehler des Achsensystems: Die Genauigkeit der Orthogonalität und Konzentrizität der drei Achsen beeinflusst direkt die Genauigkeit der Haltungsberechnung. Selbst geringe Abweichungen im Bearbeitungs- und Montageprozess können zu Haltungssimulationsfehlern führen. Insbesondere die Genauigkeitsanforderungen auf Bogen sekundenebene stellen extrem hohe Anforderungen an die Bearbeitungs- und Montageprozesse.

2. Störungen durch Bewegungskopplung: Die hierarchische Verschachtelung der drei Rahmen führt zu Bewegungskopplung. Die Bewegung einer Achse stört die Haltung anderer Achsen. Insbesondere in Hochgeschwindigkeits-Dynamik-Szenarien beeinträchtigen Kopplungsstörungen die Regelgenauigkeit erheblich und erfordern komplexe Entkopplungsalgorithmen zur Beseitigung von Störungen.

3. Systemfehler und externe Störungen: Totzonen des Antriebssystems, Nullpunktverschiebung des Messsystems, externe Vibrationen und andere Faktoren können zu Fehlern bei der Bewegungssimulation führen. Fehlerkompensation und Entstörungsdesign sind erforderlich, um die Stabilität des Systems zu verbessern.

4. Ausgleich von dynamischer Reaktion und Genauigkeit: Hohe dynamische Reaktion erfordert, dass das Antriebssystem schnell auf Steuerbefehle reagiert, während hohe Genauigkeit erfordert, dass das System reibungslos arbeitet. Es besteht ein gewisser Widerspruch zwischen beiden. Es ist notwendig, einen Ausgleich zwischen beiden zu erreichen, indem der Regelalgorithmus und die mechanische Struktur optimiert werden, z. B. durch die Verwendung einer hochsteifen Struktur und eines hochpräzisen Servoantriebs, um sowohl die dynamische Reaktion als auch die Betriebs stabilität zu berücksichtigen.

5.2 Maßnahmen zur Genauigkeitssicherung1. Präzisionsbearbeitung und -montage: Hochpräzise Bearbeitungsverfahren werden eingesetzt, um die Genauigkeit des Achsensystems der drei Rahmen zu gewährleisten; durch Präzisionsmontage und -kalibrierung werden die Orthogonalität und Konzentrizität des Achsensystems eingestellt, um mechanische Fehler zu reduzieren; gleichzeitig werden hochsteife Materialien und Präzisionslager verwendet, um die strukturelle Stabilität zu verbessern, die Ebenheit der Tischplatte

 und den Rundlauf der Stirnfläche innerhalb von 0,02 mm zu kontrollieren und die Tragfähigkeit (bis zu 45 kg oder mehr) zu erhöhen.

2. Fortschrittliche Entkopplungs- und Regelalgorithmen: Quaternionen-Haltungsberechnung wird verwendet, um das Problem der Kardanischen Sperre zu vermeiden; Störungen durch Bewegungskopplung werden durch Algorithmen wie Feedforward-Entkopplung und Feedback-Entkopplung eliminiert; der Regelalgorithmus wird optimiert, wie z. B. adaptive PID und Fuzzy-Neuronale-Netzwerk-Regelung, um die dynamische Reaktionsgeschwindigkeit und Regelgenauigkeit des Systems zu verbessern und einen Ausgleich zwischen dynamischer Reaktion und Genauigkeit zu erreichen;