[实用新型]一种适用于摇摆试验台的多功能控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种适用于模拟海洋运输环境的单轴或多轴摇摆试验台的多功能控制装置。

背景技术

舰载武器是各类水面舰艇重要组成部分，是形成水面舰艇作战和防御能力的核心力量，舰载武器性能的好坏直接影响舰艇的作战效能和作战能力。随着国际形式的变化，海洋作战在现代战争中越来越重要，这就对舰载武器系统的质量水平提出了更严格的要求。舰载武器系统因受到风、浪、流、潮以及舰船本身固有的摇摆，不可避免地产生晃动、旋转等摇摆运动。这种摇摆运动将对舰载武器系统造成一定影响，甚至损伤。为了保证舰载武器系统在海洋环境中正常发挥其效用，对舰载武器系统进行摇摆环境适应性考核试验是必要和有效的手段。通常的摇摆试验台以两轴或三轴摇摆为主，也有基于stewart结构的多自由度运动仿真平台，其摇摆试验一般以横摇、纵摇及首摇为主，GJB150.23A-2009也规定了军用装备摇摆试验条件及严酷等级。

目前，对摇摆试验台运动的控制主要采用正弦摇摆控制。例如天津福云天翼、哈尔滨海军工程大学研制的多自由度摇摆试验台，该类摇摆试验台使用液压或电机驱动，控制策略采用位置、速度、电流三闭环伺服控制方式，实现正弦摇摆控制。另外，武汉光电研究国家试验室研发的三轴摇摆试验台，该摇摆试验台也使用电机驱动，控制策略采用基于查询方式的模糊控制方法，可实现摇摆试验台正弦波和三角波运动。但随着对舰载武器性能要求的不断提高，单纯的正弦或三角摇摆试验已不能满足考核目标，需要对实际海洋运输环境工况进行更加真实地模拟和全面考核，涉及的控制方式包括正弦定频、正弦扫频、随机、时域跟踪等多种方式。正弦扫频摇摆试验能实现对试件不同摇摆周期的全覆盖考核；随机摇摆试验可以模拟长时间海洋运输环境下的随机统计特征量的近似模拟；时域跟踪则针对实际的摇摆工况按照环境参量的时间历程信号进行跟踪控制，以便达到更加真实模拟海洋运输环境的效果。为了实现这些复杂的摇摆控制功能，通常简单的摇摆控制器或信号发生器已不能满足试验需求，需要开发出一套具备正弦定频、正弦扫频、随机、时域跟踪多种控制功能的摇摆控制装置。目前市场上并没有专业用于摇摆试验台的摇摆控制装置，只有振动控制器或信号发生器。振动控制器能实现正弦、随机、波形再现等振动控制，虽然在控制方式上与摇摆控制类似，但其在控制对象和控制原理上均有较大区别。振动控制器控制对象是电动或电液振动台，实现频域谱的控制，控制频率范围在0.5Hz以上。而摇摆控制装置的控制对象是摇摆试验台，控制周期大于3s。振动控制器技术参数不能满足摇摆控制的需求，不适用于摇摆试验台的控制。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种适用于摇摆试验台的多功能控制装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种适用于摇摆试验台的多功能控制装置，包括上位机、下位机、控制传感器、倾角传感器和摇摆试验台的伺服控制系统，所述上位机和所述下位机通过以太网连接，所述控制传感器和所述伺服控制系统均通过电连接与所述下位机连接，所述倾角传感器设置在所述摇摆试验台上。

具体地，所述下位机包括PXIRT控制器和信号适调模块，所述PXIRT控制器通过以太网与所述上位机连接，所述信号适调模块与所述PXIRT控制器双向电连接，所述控制传感器中的倾角传感器与所述信号适调模块中的倾角适调模块电连接，所述信号适调模块通过数据采集卡或总线数据卡与所述伺服控制系统实现数字通讯。

进一步，所述控制装置还包括直流电源，所述直流电源为所述PXIRT控制器和所述信号适调模块供电。

优选地，所述PXIRT控制器、所述数据采集卡或所述总线通讯卡、所述直流电源和所述信号适调模块通过下位机控制机箱进行封装。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型所述的一种适用于摇摆试验台的多功能控制装置可实现摇摆试验台的正弦定频、正弦扫频、随机以及时域跟踪摇摆控制，同时本控制装置系统简单、模块少、易于安装、维修方便，适用于摇摆控制领域。

附图说明

图1是本实用新型所述一种适用于摇摆试验台的多功能控控制装置的结构框图；

图2是本实用新型所述一种适用于摇摆试验台的多功能控控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：