一種車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及調(diào)平控制技術(shù)，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)，其具體包括：處理器、傾角傳感器以及分別安裝在四個(gè)支承腿上的高度調(diào)整裝置，所述傾角傳感器安裝在平臺(tái)上，用于檢測(cè)平臺(tái)的傾角，所述處理器分別與傾角傳感器、四個(gè)支承腿上的高度調(diào)整裝置信號(hào)連接，根據(jù)傾角傳感器獲取到的平臺(tái)傾角，發(fā)送控制信號(hào)給四個(gè)支承腿上的高度調(diào)整裝置，控制高度調(diào)整裝置中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成高度調(diào)整。本實(shí)用新型通過(guò)傾角傳感器檢測(cè)到的傾角，處理器計(jì)算后得出四個(gè)高度調(diào)整裝置分別需要調(diào)整的高度，并將該控制信號(hào)分別傳輸給四個(gè)高度調(diào)整裝置，從而實(shí)現(xiàn)高精度自動(dòng)的調(diào)平控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及調(diào)平控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)調(diào)平技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化和軍工裝備上應(yīng)用越來(lái)越廣泛。軍工方面可應(yīng)用于在火炮、導(dǎo)彈、雷達(dá)、激光武器、光電測(cè)量?jī)x器等軍用領(lǐng)域;工業(yè)自動(dòng)化方面可應(yīng)用于汽車(chē)車(chē)身姿態(tài)控制、重型起重機(jī)、靜力壓粧機(jī)等。
[0003]車(chē)載雷達(dá)裝置以及車(chē)載炮彈發(fā)射裝置等軍用設(shè)備，往往要求能夠快速準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)平臺(tái)的水平精度，以在戰(zhàn)爭(zhēng)中贏得快速性與主動(dòng)性。以車(chē)載雷達(dá)裝置為例，其車(chē)載平臺(tái)水平度的調(diào)節(jié)時(shí)間約占整車(chē)就位工作的三分之一左右，如何有效的減少調(diào)平時(shí)間，提高調(diào)平精度在車(chē)載雷達(dá)調(diào)平系統(tǒng)中顯的尤為重要。
[0004]目前國(guó)內(nèi)車(chē)載平臺(tái)多采用電液式調(diào)平系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，運(yùn)行平穩(wěn)，負(fù)載能力大等優(yōu)點(diǎn)。但是出于其自身特性的限制，造成諸如系統(tǒng)維護(hù)和保養(yǎng)要求高；系統(tǒng)反應(yīng)慢，具有一定的滯后現(xiàn)象；系統(tǒng)容易漏油，很難長(zhǎng)時(shí)間保持水平角度的不變化，對(duì)油的清潔度要求尚;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)成本尚等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)平控制系統(tǒng)存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新的車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:
[0007]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)，其具體包括:處理器、傾角傳感器以及分別安裝在四個(gè)支承腿上的高度調(diào)整裝置，所述傾角傳感器安裝在車(chē)載平臺(tái)上，用于檢測(cè)車(chē)載平臺(tái)的傾角，所述處理器分別與傾角傳感器、四個(gè)支承腿上的高度調(diào)整裝置信號(hào)連接，根據(jù)傾角傳感器獲取到的車(chē)載平臺(tái)傾角，發(fā)送控制信號(hào)給四個(gè)支承腿上的高度調(diào)整裝置，控制高度調(diào)整裝置中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成高度調(diào)整。本實(shí)用新型通過(guò)傾角傳感器檢測(cè)到的傾角，處理器計(jì)算后得出四個(gè)高度調(diào)整裝置分別需要調(diào)整的高度，并將該控制信號(hào)分別傳輸給四個(gè)高度調(diào)整裝置，從而實(shí)現(xiàn)高精度自動(dòng)的調(diào)平控制。
[0008]更進(jìn)一步地，上述高度調(diào)整裝置包括驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)器接收處理器的控制信號(hào)，并將控制信號(hào)發(fā)送給電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成高度調(diào)整。從而實(shí)現(xiàn)支腿的上升和下降。
[0009]更進(jìn)一步地，上述高度調(diào)整裝置還包括兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)分別安裝在四個(gè)支腿的上、下止點(diǎn)。本車(chē)載平臺(tái)調(diào)平控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是螺旋升降機(jī)，螺旋升降機(jī)由電機(jī)和絲杠機(jī)構(gòu)組成。螺旋升降機(jī)的作用就是將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鹊闹本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到支腿上升和下降的目的。設(shè)置限位開(kāi)關(guān)的目的是為了防止支腿的上升和下降超出支腿的有效行程。
[0010]更進(jìn)一步地，上述兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)安裝的方向相反，上止點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)連桿驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝的方向向下，下止點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝的方向向上。限位模塊的硬件由限位開(kāi)關(guān)和金屬限位卡條組成。當(dāng)支腿下降時(shí)，為使金屬限位卡條的頂部能觸碰到安裝在上止點(diǎn)的限位開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)應(yīng)向下安裝。當(dāng)支腿上升時(shí)，為使金屬卡條內(nèi)部的凹槽能觸碰安裝在下止點(diǎn)的限位開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)應(yīng)向上安裝。
[0011]更進(jìn)一步地，上述調(diào)平控制系統(tǒng)還包括顯示器，所述顯示器信號(hào)連接處理器。通過(guò)顯示器顯示調(diào)平過(guò)程，方便使用。
[0012]更進(jìn)一步地，上述調(diào)平控制系統(tǒng)還包括輸入按鍵，所述輸入按鍵信號(hào)連接處理器。輸入按鍵用于輸入用戶(hù)的參數(shù)，處理器可以根據(jù)用戶(hù)輸入的參數(shù)來(lái)完成自動(dòng)調(diào)平控制，根據(jù)用戶(hù)的需求完成相應(yīng)的調(diào)平控制。
[0013]更進(jìn)一步地，上述傾角傳感器為雙軸傾角傳感器，分別檢測(cè)平臺(tái)偏離X、Y軸的角度。采用雙軸傳感器，分別檢測(cè)，提高調(diào)平精度。
[0014]更進(jìn)一步地，上述按鍵包括緊急停止按鍵、平臺(tái)整體的上升和下降按鍵、單個(gè)支腿的上升和下降按鍵和調(diào)平按鍵。每個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)處理器中不同的控制參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)不同的控制。
[0015]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型所述車(chē)載平臺(tái)自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)平時(shí)間和調(diào)平精度等重要指標(biāo)均處于國(guó)內(nèi)較高水平。通過(guò)改變質(zhì)心位置的試驗(yàn)方法驗(yàn)證了該車(chē)載平臺(tái)具有良好的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是通過(guò)對(duì)在配重偏移試驗(yàn)平臺(tái)質(zhì)心不同距離的情況下分別測(cè)得的在測(cè)量前穩(wěn)態(tài)時(shí)，動(dòng)態(tài)時(shí)和測(cè)量后穩(wěn)態(tài)時(shí)平臺(tái)的x、Y軸角度偏移均值的對(duì)比試驗(yàn)來(lái)說(shuō)明試驗(yàn)平臺(tái)在不同方向的機(jī)械穩(wěn)定性。本實(shí)用新型采用最高點(diǎn)不動(dòng)的“追逐式”調(diào)平策略，保證平臺(tái)支腿的伸長(zhǎng)量盡可能小，具有調(diào)平精度高，調(diào)平時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】

[0016]圖1為本實(shí)用新型的車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為最高點(diǎn)不動(dòng)調(diào)平策略示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)，其具體包括處理器(TMS320F2812)、兩相混合步進(jìn)電機(jī)(對(duì)應(yīng)圖1上的電機(jī)1、2、3、4)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(對(duì)應(yīng)圖1上驅(qū)動(dòng)器1、2、3、4)、螺旋升降機(jī)(圖上的執(zhí)行機(jī)構(gòu))、雙軸傾角傳感器(HCA520T)、限位開(kāi)關(guān)。每個(gè)電機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)比如螺旋升降機(jī)。
[0021]其中車(chē)載平臺(tái)的支承采用四點(diǎn)支承試驗(yàn)平臺(tái)，每個(gè)支腿均由螺旋升降機(jī)及相應(yīng)結(jié)構(gòu)件組成，電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)支腿的上升和下降。
[0022]本車(chē)載平臺(tái)調(diào)平控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是螺旋升降機(jī)，螺旋升降機(jī)由電機(jī)和絲杠機(jī)構(gòu)組成。螺旋升降機(jī)的電機(jī)經(jīng)過(guò)齒輪減速后，帶動(dòng)絲桿螺母，把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，利用電機(jī)正反轉(zhuǎn)完成推桿動(dòng)作。
[0023]本實(shí)用新型采用保持最高點(diǎn)不動(dòng)的“追逐式”調(diào)平方案。
[0024]“最高點(diǎn)不動(dòng)”調(diào)平方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是:首先將采集到的傾角傳感器角度信號(hào)傳輸進(jìn)處理器，處理器通過(guò)控制策略計(jì)算出平臺(tái)的最高點(diǎn)，同時(shí)計(jì)算各支腿到最高點(diǎn)支腿的距離差;將這個(gè)距離差傳送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)使各個(gè)支腿上升不同的距離，當(dāng)各支腿達(dá)到最高位置時(shí)，支腿停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)平臺(tái)處于水平狀態(tài)。
[0025]如圖2所示，圖中β為平臺(tái)的俯仰角，α為平臺(tái)的滾轉(zhuǎn)角，序號(hào)I，2，3，4為支腿的編號(hào)。若俯仰角和滾轉(zhuǎn)角的初始值為αο>0，βο>0，則2號(hào)支腿是最高點(diǎn)，4號(hào)支腿為最低點(diǎn)。通過(guò)傾角傳感器的輸出值，可以計(jì)算出2號(hào)支腿距離其余各個(gè)每個(gè)支腿的距離，驅(qū)動(dòng)電機(jī)使各個(gè)支腿上升不同的距離，當(dāng)各支腿達(dá)到最高位置時(shí)，支腿停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)平臺(tái)處于水平狀態(tài)。
[0026]利用DSP(系統(tǒng)主控模塊)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)載平臺(tái)自動(dòng)調(diào)平控制，采用性?xún)r(jià)比較高的TMS320F2812 芯片。
[0027]采用HCA520T雙軸傾角傳感器，輸出平臺(tái)的俯仰角和側(cè)傾角度值。
[0028]俯仰角和側(cè)傾角事實(shí)上就是分別繞著慣性坐標(biāo)系οχ和oy軸旋轉(zhuǎn)的角度，也可以分別稱(chēng)為俯仰角和滾轉(zhuǎn)角。
[0029]為了保證平臺(tái)運(yùn)行的安全，分別在4個(gè)支腿的上、下止點(diǎn)安裝限位開(kāi)關(guān)，兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)安裝的方向是相反的，上止點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)連桿驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝的方向向下，下止點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝的方向向上。
[0030]本實(shí)用新型利用人機(jī)界面來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的目的，人機(jī)界面包括按鍵的識(shí)別，將按鍵的值傳輸給控制系統(tǒng)使控制系統(tǒng)來(lái)完成相應(yīng)的動(dòng)作，同時(shí)將平臺(tái)各種運(yùn)行情況實(shí)時(shí)顯示。
[0031]系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、按鍵識(shí)別、傳輸模塊、雙軸傾角傳感器信號(hào)采集模塊、LCD驅(qū)動(dòng)模塊、脈沖計(jì)數(shù)模塊、調(diào)平模塊和限位模塊。本實(shí)用新型中的軟件屬于現(xiàn)有軟件的具體應(yīng)用，本實(shí)用新型未對(duì)軟件進(jìn)行改進(jìn)，也不要求保護(hù)。
[0032]控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)相應(yīng)按鍵功能，車(chē)載平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)“緊急停止”、“平臺(tái)整體的上升和下降”、“單個(gè)支腿的上升和下降”和“調(diào)平”等功能。
[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)，其特征在具體包括:處理器、傾角傳感器以及分別安裝在四個(gè)支承腿上的高度調(diào)整裝置，所述傾角傳感器安裝在車(chē)載平臺(tái)上，用于檢測(cè)車(chē)載平臺(tái)的傾角，所述處理器分別與傾角傳感器、四個(gè)支承腿上的高度調(diào)整裝置信號(hào)連接，根據(jù)傾角傳感器獲取到的車(chē)載平臺(tái)傾角，發(fā)送控制信號(hào)給四個(gè)支承腿上的高度調(diào)整裝置，控制高度調(diào)整裝置中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成高度調(diào)整。2.如權(quán)利要求1所述的車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)，其特征在所述高度調(diào)整裝置包括驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)器接收處理器的控制信號(hào)，并將控制信號(hào)發(fā)送給電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成高度調(diào)整。3.如權(quán)利要求1所述的車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)，其特征在所述高度調(diào)整裝置還包括兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)分別安裝在四個(gè)支腿的上、下止點(diǎn)。4.如權(quán)利要求3所述的車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)，其特征在所述兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)安裝的方向相反，上止點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)連桿驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝的方向向下，下止點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝的方向向上。5.如權(quán)利要求1所述的車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)，其特征在所述調(diào)平控制系統(tǒng)還包括顯示器，所述顯示器信號(hào)連接處理器。6.如權(quán)利要求1所述的車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)，其特征在所述調(diào)平控制系統(tǒng)還包括輸入按鍵，所述輸入按鍵信號(hào)連接處理器。7.如權(quán)利要求1所述的車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)，其特征在所述傾角傳感器為雙軸傾角傳感器，分別檢測(cè)平臺(tái)偏離X、Y軸的角度。8.如權(quán)利要求6所述的車(chē)載平臺(tái)高精度自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)，其特征在所述輸入按鍵包括緊急停止按鍵、平臺(tái)整體的上升和下降按鍵、單個(gè)支腿的上升和下降按鍵和調(diào)平按鍵。
【文檔編號(hào)】G05D3/12GK205721391SQ201620556743
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】張霞, 黃嵐
【申請(qǐng)人】成都師范學(xué)院