[发明专利]基于四个定位器的飞机部件位姿调整协同控制方法

权利要求书

1.一种基于四个定位器的飞机部件位姿调整协同控制方法，其特征在于包括如下步骤：

1)建立全局坐标系OXYZ，并在待调整飞机部件(3)上固结一个局部坐标系O′X′Y′Z′，采用局部坐标系原点O′在全局坐标系OXYZ下的坐标表达待调整飞机部件(3)的位置，采用“翻转、俯仰、侧倾”表达待调整飞机部件(3)的姿态；

2)在全局坐标系下计算出待调整飞机部件(3)的当前位姿与目标位姿；

3)将待调整飞机部件(3)的自动调整路径处理为一次平移和一次旋转，从当前位姿到达目标位姿；

4)根据位姿的相对调整量生成待调整飞机部件(3)的点动调整路径；

5)根据自动调整路径与点动调整路径规划出定位器(1)与待调整飞机部件(3)的球铰联结点(2)的轨迹；

6)每个定位器有X、Y、Z三个方向运动的电机轴，共四个定位器，所以将球铰联结点的轨迹转化为12电机轴同步控制网络的驱动参数；

7)基于SynqNet总线构建12电机轴同步控制网络，单根电机轴的位置伺服采用带旋转变压器的伺服电机和直线光栅尺反馈构成全闭环数字控制；

8)选择一个定位器作为从动定位器，选择距离该从动定位器最近的定位器作为主动定位器，配置两者的关系为主从运动模式。

2.根据权利要求1所述的一种基于四个定位器的飞机部件位姿调整协同控制方法，其特征在于所述的在全局坐标系下计算出待调整飞机部件(3)的当前位姿与目标位姿步骤：

1)计算出当前或目标位姿下，待调整飞机部件(3)局部坐标系原点O′在全局坐标系OXYZ下的坐标，表达待调整飞机部件(3)的当前或目标位置P＝[P_x，P_y，P_z]^T；

2)令待调整飞机部件(3)局部坐标系的三个坐标轴从与全局坐标系各坐标轴重合的状态开始，依次绕全局坐标系X、Y、Z轴旋转a、b、c弧度到达当前或目标姿态，并以该角度序列表达待调整飞机部件(3)的当前或目标姿态RPY＝[a，b，c]^T；

3)综合当前或目标位置、当前或目标姿态，写出待调整飞机部件(3)的当前位姿或目标位姿L＝[P_x，P_y，P_z，a，b，c]^T。

3.根据权利要求1所述的一种基于四个定位器的飞机部件位姿调整协同控制方法，其特征在于所述的根据位姿的相对调整量生成待调整飞机部件(3)的点动调整路径步骤：是采用如下8种方法实现：

1)待调整飞机部件(3)沿全局坐标系X轴平移，相对调整量为P_x；

2)待调整飞机部件(3)沿全局坐标系Y轴平移，相对调整量为P_y；

3)待调整飞机部件(3)沿全局坐标系Z轴平移，相对调整量为P_z；

4)待调整飞机部件(3)沿全局坐标系矢量V的方向平移，相对调整量为P_v；

5)待调整飞机部件(3)绕全局坐标系X轴旋转，相对调整量为a度；

6)待调整飞机部件(3)绕全局坐标系Y轴旋转，相对调整量为b度；

7)待调整飞机部件(3)绕全局坐标系Z轴旋转，相对调整量为c度；

8)待调整飞机部件(3)绕全局坐标系矢量V旋转，相对调整量为v度。

4.根据权利要求1所述的一种基于四个定位器的飞机部件位姿调整协同控制方法，其特征在于所述的根据自动调整路径与点动调整路径规划出定位器(1)与待调整飞机部件(3)的球铰联结点(2)的轨迹步骤：

1)对于待调整飞机部件(3)的平移路径，采用基于时间的3～5次多项式法规划位置调整量，以使球铰联结点(2)获得较好的动力学特性；

2)对于待调整飞机部件(3)的旋转路径，采用基于时间的3～5次多项式法规划角度调整量，以使球铰联结点(2)获得较好的动力学特性。