一種車載平臺高精度自動調(diào)平控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及調(diào)平控制技術(shù)，本實用新型公開了一種車載平臺高精度自動調(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支承腿上的高度調(diào)整裝置，所述傾角傳感器安裝在平臺上，用于檢測平臺的傾角，所述處理器分別與傾角傳感器、四個支承腿上的高度調(diào)整裝置信號連接，根據(jù)傾角傳感器獲取到的平臺傾角，發(fā)送控制信號給四個支承腿上的高度調(diào)整裝置，控制高度調(diào)整裝置中的執(zhí)行機構(gòu)完成高度調(diào)整。本實用新型通過傾角傳感器檢測到的傾角，處理器計算后得出四個高度調(diào)整裝置分別需要調(diào)整的高度，并將該控制信號分別傳輸給四個高度調(diào)整裝置，從而實現(xiàn)高精度自動的調(diào)平控制。
【專利說明】
一種車載平臺高精度自動調(diào)平控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及調(diào)平控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種車載平臺高精度自動調(diào)平控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自動調(diào)平技術(shù)在工業(yè)自動化和軍工裝備上應(yīng)用越來越廣泛。軍工方面可應(yīng)用于在火炮、導(dǎo)彈、雷達、激光武器、光電測量儀器等軍用領(lǐng)域;工業(yè)自動化方面可應(yīng)用于汽車車身姿態(tài)控制、重型起重機、靜力壓粧機等。
[0003]車載雷達裝置以及車載炮彈發(fā)射裝置等軍用設(shè)備，往往要求能夠快速準確的調(diào)節(jié)平臺的水平精度，以在戰(zhàn)爭中贏得快速性與主動性。以車載雷達裝置為例，其車載平臺水平度的調(diào)節(jié)時間約占整車就位工作的三分之一左右，如何有效的減少調(diào)平時間，提高調(diào)平精度在車載雷達調(diào)平系統(tǒng)中顯的尤為重要。
[0004]目前國內(nèi)車載平臺多采用電液式調(diào)平系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡潔，運行平穩(wěn)，負載能力大等優(yōu)點。但是出于其自身特性的限制，造成諸如系統(tǒng)維護和保養(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，很難長時間保持水平角度的不變化，對油的清潔度要求尚;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價成本尚等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)平控制系統(tǒng)存在的上述技術(shù)問題，本實用新型公開了一種新的車載平臺高精度自動調(diào)平控制系統(tǒng)。
[0006]本實用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:
[0007]本實用新型公開了一種車載平臺高精度自動調(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支承腿上的高度調(diào)整裝置，所述傾角傳感器安裝在車載平臺上，用于檢測車載平臺的傾角，所述處理器分別與傾角傳感器、四個支承腿上的高度調(diào)整裝置信號連接，根據(jù)傾角傳感器獲取到的車載平臺傾角，發(fā)送控制信號給四個支承腿上的高度調(diào)整裝置，控制高度調(diào)整裝置中的執(zhí)行機構(gòu)完成高度調(diào)整。本實用新型通過傾角傳感器檢測到的傾角，處理器計算后得出四個高度調(diào)整裝置分別需要調(diào)整的高度，并將該控制信號分別傳輸給四個高度調(diào)整裝置，從而實現(xiàn)高精度自動的調(diào)平控制。
[0008]更進一步地，上述高度調(diào)整裝置包括驅(qū)動器、電機和執(zhí)行機構(gòu)，驅(qū)動器接收處理器的控制信號，并將控制信號發(fā)送給電機，電機驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)完成高度調(diào)整。從而實現(xiàn)支腿的上升和下降。
[0009]更進一步地，上述高度調(diào)整裝置還包括兩個限位開關(guān)，限位開關(guān)分別安裝在四個支腿的上、下止點。本車載平臺調(diào)平控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)是螺旋升降機，螺旋升降機由電機和絲杠機構(gòu)組成。螺旋升降機的作用就是將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹鹊闹本€運動，從而達到支腿上升和下降的目的。設(shè)置限位開關(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]更進一步地，上述兩個限位開關(guān)安裝的方向相反，上止點限位開關(guān)連桿驅(qū)動開關(guān)安裝的方向向下，下止點限位開關(guān)的連桿驅(qū)動開關(guān)安裝的方向向上。限位模塊的硬件由限位開關(guān)和金屬限位卡條組成。當(dāng)支腿下降時，為使金屬限位卡條的頂部能觸碰到安裝在上止點的限位開關(guān)，限位開關(guān)應(yīng)向下安裝。當(dāng)支腿上升時，為使金屬卡條內(nèi)部的凹槽能觸碰安裝在下止點的限位開關(guān)，限位開關(guān)應(yīng)向上安裝。
[0011]更進一步地，上述調(diào)平控制系統(tǒng)還包括顯示器，所述顯示器信號連接處理器。通過顯示器顯示調(diào)平過程，方便使用。
[0012]更進一步地，上述調(diào)平控制系統(tǒng)還包括輸入按鍵，所述輸入按鍵信號連接處理器。輸入按鍵用于輸入用戶的參數(shù)，處理器可以根據(jù)用戶輸入的參數(shù)來完成自動調(diào)平控制，根據(jù)用戶的需求完成相應(yīng)的調(diào)平控制。
[0013]更進一步地，上述傾角傳感器為雙軸傾角傳感器，分別檢測平臺偏離X、Y軸的角度。采用雙軸傳感器，分別檢測，提高調(diào)平精度。
[0014]更進一步地，上述按鍵包括緊急停止按鍵、平臺整體的上升和下降按鍵、單個支腿的上升和下降按鍵和調(diào)平按鍵。每個按鍵對應(yīng)處理器中不同的控制參數(shù)，從而實現(xiàn)不同的控制。
[0015]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:本實用新型所述車載平臺自動調(diào)平控制系統(tǒng)實現(xiàn)調(diào)平時間和調(diào)平精度等重要指標(biāo)均處于國內(nèi)較高水平。通過改變質(zhì)心位置的試驗方法驗證了該車載平臺具有良好的動態(tài)穩(wěn)定性。具體的實現(xiàn)過程是通過對在配重偏移試驗平臺質(zhì)心不同距離的情況下分別測得的在測量前穩(wěn)態(tài)時，動態(tài)時和測量后穩(wěn)態(tài)時平臺的x、Y軸角度偏移均值的對比試驗來說明試驗平臺在不同方向的機械穩(wěn)定性。本實用新型采用最高點不動的“追逐式”調(diào)平策略，保證平臺支腿的伸長量盡可能小，具有調(diào)平精度高，調(diào)平時間短等優(yōu)點。
【附圖說明】

[0016]圖1為本實用新型的車載平臺高精度自動調(diào)平控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為最高點不動調(diào)平策略示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例，對本實用新型作詳細的說明。
[0019]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020]本實用新型公開了一種車載平臺高精度自動調(diào)平控制系統(tǒng)，其具體包括處理器(TMS320F2812)、兩相混合步進電機(對應(yīng)圖1上的電機1、2、3、4)、電機驅(qū)動器(對應(yīng)圖1上驅(qū)動器1、2、3、4)、螺旋升降機(圖上的執(zhí)行機構(gòu))、雙軸傾角傳感器(HCA520T)、限位開關(guān)。每個電機對應(yīng)一個驅(qū)動器和一個執(zhí)行機構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)比如螺旋升降機。
[0021]其中車載平臺的支承采用四點支承試驗平臺，每個支腿均由螺旋升降機及相應(yīng)結(jié)構(gòu)件組成，電機驅(qū)動絲杠機構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，實現(xiàn)支腿的上升和下降。
[0022]本車載平臺調(diào)平控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)是螺旋升降機，螺旋升降機由電機和絲杠機構(gòu)組成。螺旋升降機的電機經(jīng)過齒輪減速后，帶動絲桿螺母，把電機的旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動，利用電機正反轉(zhuǎn)完成推桿動作。
[0023]本實用新型采用保持最高點不動的“追逐式”調(diào)平方案。
[0024]“最高點不動”調(diào)平方法的實現(xiàn)過程是:首先將采集到的傾角傳感器角度信號傳輸進處理器，處理器通過控制策略計算出平臺的最高點，同時計算各支腿到最高點支腿的距離差;將這個距離差傳送給執(zhí)行機構(gòu)，驅(qū)動電機使各個支腿上升不同的距離，當(dāng)各支腿達到最高位置時，支腿停止運動，此時平臺處于水平狀態(tài)。
[0025]如圖2所示，圖中β為平臺的俯仰角，α為平臺的滾轉(zhuǎn)角，序號I，2，3，4為支腿的編號。若俯仰角和滾轉(zhuǎn)角的初始值為αο>0，βο>0，則2號支腿是最高點，4號支腿為最低點。通過傾角傳感器的輸出值，可以計算出2號支腿距離其余各個每個支腿的距離，驅(qū)動電機使各個支腿上升不同的距離，當(dāng)各支腿達到最高位置時，支腿停止運動，此時平臺處于水平狀態(tài)。
[0026]利用DSP(系統(tǒng)主控模塊)技術(shù)來實現(xiàn)車載平臺自動調(diào)平控制，采用性價比較高的TMS320F2812 芯片。
[0027]采用HCA520T雙軸傾角傳感器，輸出平臺的俯仰角和側(cè)傾角度值。
[0028]俯仰角和側(cè)傾角事實上就是分別繞著慣性坐標(biāo)系οχ和oy軸旋轉(zhuǎn)的角度，也可以分別稱為俯仰角和滾轉(zhuǎn)角。
[0029]為了保證平臺運行的安全，分別在4個支腿的上、下止點安裝限位開關(guān)，兩個限位開關(guān)安裝的方向是相反的，上止點限位開關(guān)連桿驅(qū)動開關(guān)安裝的方向向下，下止點限位開關(guān)的連桿驅(qū)動開關(guān)安裝的方向向上。
[0030]本實用新型利用人機界面來實現(xiàn)控制的目的，人機界面包括按鍵的識別，將按鍵的值傳輸給控制系統(tǒng)使控制系統(tǒng)來完成相應(yīng)的動作，同時將平臺各種運行情況實時顯示。
[0031]系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計，包括電機驅(qū)動模塊、按鍵識別、傳輸模塊、雙軸傾角傳感器信號采集模塊、LCD驅(qū)動模塊、脈沖計數(shù)模塊、調(diào)平模塊和限位模塊。本實用新型中的軟件屬于現(xiàn)有軟件的具體應(yīng)用，本實用新型未對軟件進行改進，也不要求保護。
[0032]控制系統(tǒng)設(shè)計相應(yīng)按鍵功能，車載平臺可實現(xiàn)“緊急停止”、“平臺整體的上升和下降”、“單個支腿的上升和下降”和“調(diào)平”等功能。
[0033]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種車載平臺高精度自動調(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支承腿上的高度調(diào)整裝置，所述傾角傳感器安裝在車載平臺上，用于檢測車載平臺的傾角，所述處理器分別與傾角傳感器、四個支承腿上的高度調(diào)整裝置信號連接，根據(jù)傾角傳感器獲取到的車載平臺傾角，發(fā)送控制信號給四個支承腿上的高度調(diào)整裝置，控制高度調(diào)整裝置中的執(zhí)行機構(gòu)完成高度調(diào)整。2.如權(quán)利要求1所述的車載平臺高精度自動調(diào)平控制系統(tǒng)，其特征在所述高度調(diào)整裝置包括驅(qū)動器、電機和執(zhí)行機構(gòu)，驅(qū)動器接收處理器的控制信號，并將控制信號發(fā)送給電機，電機驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)完成高度調(diào)整。3.如權(quán)利要求1所述的車載平臺高精度自動調(diào)平控制系統(tǒng)，其特征在所述高度調(diào)整裝置還包括兩個限位開關(guān)，限位開關(guān)分別安裝在四個支腿的上、下止點。4.如權(quán)利要求3所述的車載平臺高精度自動調(diào)平控制系統(tǒng)，其特征在所述兩個限位開關(guān)安裝的方向相反，上止點限位開關(guān)連桿驅(qū)動開關(guān)安裝的方向向下，下止點限位開關(guān)的連桿驅(qū)動開關(guān)安裝的方向向上。5.如權(quán)利要求1所述的車載平臺高精度自動調(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，所述顯示器信號連接處理器。6.如權(quán)利要求1所述的車載平臺高精度自動調(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，所述輸入按鍵信號連接處理器。7.如權(quán)利要求1所述的車載平臺高精度自動調(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，分別檢測平臺偏離X、Y軸的角度。8.如權(quán)利要求6所述的車載平臺高精度自動調(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、平臺整體的上升和下降按鍵、單個支腿的上升和下降按鍵和調(diào)平按鍵。
【文檔編號】G05D3/12GK205721391SQ201620556743
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】張霞, 黃嵐
【申請人】成都師范學(xué)院