[发明专利]多轴支撑气浮平台的质心偏移容许干扰的测量与监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及多轴支撑气浮平台的质心偏移容许干扰的测量与监控方法，属于超精密仪器设备平台技术领域。

背景技术

在现代社会中，经常需要高平面度的平台，比如在空间交汇对接、地面测量、导航、网络通信和编队控制等全物理仿真试验中，需要支撑整个地面仿真器，为地面仿真实验提供基础平台；为编队卫星地面试验验证、控制算法验证分析等物理仿真试验提供平台支撑。由于平台运动或者是静止时都可能由于大面积水平基座的不平整等原因处于倾斜状态，不利于为负载提供尽可能水平的作业平台保证准确对接，因此需要平台在静止和运动状态都能够被快速、精确的调平，以保证平台足够的水平度。

现有技术中，存在各种使用调平机构的工作平台，其调平机构为重力式(自重)调平机构、四杆调平机构或等容积液压缸调平机构。但是，上述调平机构具有许多缺点，例如：

(1)重力式调平机构依靠自重来调平工作平台，其由工作平台、支架组成，这种调平机构不稳定，安全系数低，操作员操作舒适性差。

(2)四杆调平机构采用的是靠物理中四杆的特性来调平工作平台，它的缺陷是对于结构为伸缩的臂架不适用，应用范围狭窄。

(3)等容积液压缸调平机构采用的是在变幅臂处安装被动油缸，工作平台处安装等容积调平液压缸来调平工作平台，其由工作平台、被动油缸、等容积调平液压缸构成。它的缺点是对于结构为多级伸缩的臂架不适用，应用范围狭窄。

因此，就迫切需要提供一种系统平台，能够在任何状况下，由调平系统调节使工作平台保持为水平状态。

发明内容

本发明目的是为了解决现有支撑平台的调平状态受限，应用范围狭窄的问题，提供了一种多轴支撑气浮平台的质心偏移容许干扰的测量与监控方法。

本发明所述多轴支撑气浮平台的质心偏移容许干扰的测量与监控方法，所述多轴支撑气浮平台包括承载平台，三条支撑腿、三个气浮筒和三个气足，

所述承载平台为圆形平台，承载平台由三条支撑腿支撑，三条支撑腿与承载平台下表面的三个连接点构成等边三角形，并且该等边三角形的中心与承载平台的圆心重合；

每条支撑腿的末端连接一个气浮筒，每个气浮筒的底端通过气浮球轴承连接一个气足；

承载平台上表面安装一个平面光栅，该平面光栅读数头与承载平台上的负载固联；

所述测量与监控方法首先设定质心偏移量阈值，然后将质心偏移量G(x₀，y₀)与质心偏移量阈值进行比较，

当质心偏移量G(x₀，y₀)小于质心偏移量阈值时，按下述方法对支撑腿的伸缩长度进行补偿：

所述质心偏移量G(x₀，y₀)的获得方法为：以承载平台的圆心为原点建立两面直角坐标系，承载平台的质心坐标为(0，0)，将G(x₀，y₀)作为承载平台与其上负载整体的质心，其中x₀为质心偏移量G(x₀，y₀)在空间坐标系中X轴方向的坐标，y₀为质心偏移量G(x₀，y₀)在空间坐标系中Y轴方向的坐标，采用平面光栅测得承载平台上面负载与承载平台的相对位移量(x₂，y₂)，则有：