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六自由度搖擺臺功能設(shè)計
發(fā)布時間:2019-05-23 15:02:35
描述:
6自由度搖擺臺能夠根據(jù)用戶在一定范圍內(nèi)的設(shè)置提供位置模擬、正弦波模擬、單自由度運動、多自由度復(fù)合運動、實現(xiàn)道路波譜過程、隨機波再現(xiàn)、道路頻譜、波譜、航空頻譜復(fù)制等功能。
 
技術(shù)規(guī)格:
有效載荷能力:200Kg
被測設(shè)備的安裝尺寸:φ400mm×400mm
表重量:約300Kg
工作臺表面尺寸:Ø1000mm
工作臺表面平整度:0.01mm
臺面打漿:0.02mm
移動范圍:螺距:±30°;起伏搖擺:±0.3m;
滾動旋轉(zhuǎn):±30°;浪涌擺動:±0.3m;
偏航旋轉(zhuǎn):±30°;垂直擺動:±0.2m
操作模式位置,擺動,模擬,預(yù)設(shè)波譜等
電氣控制柜:無(與工作臺集成)
計算機系統(tǒng):工業(yè)控制計算機,接口,RS422,以太網(wǎng)(≥100Mbps)
安全預(yù)防措施:實時顯示系統(tǒng)狀態(tài)和安全保護狀態(tài);提供命令的容錯檢查,以防止誤操作。
環(huán)境溫度:10℃~40℃
旋轉(zhuǎn)自由度精度:≤±3'
平移精度:≤±0.5mm
速率范圍:螺距:±20°;起伏搖擺:±0.3m;
輥旋轉(zhuǎn):±20°;浪涌搖擺:±0.3m;
偏航旋轉(zhuǎn):±20°;垂直擺動:±0.3m
最大加速度:螺距:±200°/ s2;起伏搖擺:±1g;
輥旋轉(zhuǎn):±200°/ s2;浪涌搖擺:±1g;
偏航旋轉(zhuǎn):±200°/ s2;垂直擺動:±1g
移動頻率范圍:0.01Hz~0.5Hz
驅(qū)動模式:交流電機驅(qū)動通過電動缸慢速驅(qū)動
 
6自由度搖擺臺功能設(shè)計
從控制角度看,六自由度運動平臺控制系統(tǒng)是一種電動伺服控制系統(tǒng)。要對其進(jìn)行控制系統(tǒng)的總體設(shè)計,就必須先明確該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性與工作原理,分析該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包含的功能模塊。然后基于其功能需求,設(shè)計出整個系統(tǒng)所需的硬件模塊,畫出控制系統(tǒng)構(gòu)成圖。而后對硬件部分和軟件部分分別進(jìn)行設(shè)計和規(guī)劃,從而完成六自由度運動平臺控制系統(tǒng)的總體功能設(shè)計。
在實際控制過程中,主控單元需要頻繁地執(zhí)行正反解、軌跡規(guī)劃求解等計算任務(wù),且這些任務(wù)的計算量都比較大。此外,完備的控制系統(tǒng)還應(yīng)包括人機交互、實時數(shù)據(jù)存儲等功能。
(1)位置控制:本文采用的控制方式主要是位置控制,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出指令時,平臺的六個電動缸能夠按照指令,在系統(tǒng)限定范圍內(nèi)進(jìn)行伸縮運動,使運動平臺實現(xiàn)空間中六個自由度的目標(biāo)運動。
(2)限位系統(tǒng):當(dāng)六自由度運動平臺的某個電動缸超過其運動范圍時,必須有限位系統(tǒng)檢測到這一問題,即刻將限位信號反饋至上位控制系統(tǒng),系統(tǒng)發(fā)出警報,并執(zhí)行相應(yīng)保護措施。
 (3)伺服警報:當(dāng)六自由度運動平臺出現(xiàn)超載警報、電池警報、編碼器通信警報、振動檢測警報、散熱系統(tǒng)過熱警報等問題,系統(tǒng)會立即發(fā)出伺服警報,通過關(guān)閉伺服或指令脈沖禁止輸入等動作,將伺服電機關(guān)閉,及時地保護運動平臺。
 (4)人機界面:控制系統(tǒng)需提供一個用戶使用的界面,操作簡明,方便控制,該界面應(yīng)包含:控制方案選擇、參數(shù)初始化、基本指令輸入輸出等;平臺的位置姿態(tài)和電動缸伸縮量、速度等反饋參量及其運動曲線的同步顯示;伺服控制系統(tǒng)當(dāng)前運行狀態(tài)等。
 (5)急停裝置:當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出嚴(yán)重故障問題警報時,若不能利用控制按鍵及時停止平臺的運動,可以通過急停裝置,直接切斷整個系統(tǒng)電源,令平臺立即停止運動,避免運動平臺受到碰撞損壞等嚴(yán)重事故的發(fā)生。
(6)尋零、定位:在人機界面上需要有控制按鍵,可以令平臺自動回歸到零
點位置,或定位到空間限定范圍內(nèi)的任一位置。
(7)自動檢測:系統(tǒng)通電之后,即刻開始檢測伺服控制系統(tǒng)各個構(gòu)成模塊是否正常運行,并將檢測結(jié)果及時向上位機反饋報告。
 
關(guān)鍵詞: 六,自由度,搖擺,臺,功能,設(shè)計,描述,自由度,
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