[发明专利]一种基于多级电动缸的起竖控制系统及控制方法在审
申请号: | 201710485856.6 | 申请日: | 2017-06-23 |
公开(公告)号: | CN107272747A | 公开(公告)日: | 2017-10-20 |
发明(设计)人: | 高润鹏;王鹏飞;杨慧敏;聂光玮;赵滨;李建冬 | 申请(专利权)人: | 北京机械设备研究所 |
主分类号: | G05D3/12 | 分类号: | G05D3/12 |
代理公司: | 北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)11386 | 代理人: | 庞许倩,马东伟 |
地址: | 100854 北京市海淀区永*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 多级 电动 控制系统 控制 方法 | ||
1.一种基于多级电动缸的起竖控制系统,其特征在于,所述系统包括多级电动缸装置、数据采集控制装置、角度传感器1、角度传感器2和起竖装置;
所述多级电动缸装置的上支点与起竖装置连接,下支点与发射车车体连接;所述多级电动缸装置的转轴与角度传感器1的转轴同轴连接;所述角度传感器2的转轴同轴安装在起竖装置的回转轴上;
所述角度传感器2的输出端与数据采集控制装置的输入端连接;所述数据采集控制装置的输出端及角度传感器1均与多级电动缸装置的输入端连接。
2.根据权利要求1所述基于多级电动缸的起竖控制系统,其特征在于,所述多级电动缸装置包括多级电动缸缸体、电机和电机驱动器;所述电机的转轴与多级电动缸缸体的中心轴和角度传感器1的转轴均同轴连接;
所述电机驱动器的输入端与数据采集控制装置的输出端及角度传感器1连接;所述电机驱动器的输出端与电机的输入端连接。
3.根据权利要求2所述基于多级电动缸的起竖控制系统,其特征在于,所述数据采集控制装置包括计算机、数据采集卡和运动控制卡;所述数据采集卡和运动控制卡安装于计算机中;所述运动控制卡的输出端与电机驱动器的输入端连接;所述角度传感器2的输出端与数据采集卡的输入端连接。
4.根据权利要求3所述基于多级电动缸的起竖控制系统,其特征在于,所述多级电动缸装置用于驱动起竖装置实现起竖和回平动作,其中多级电动缸缸体用于驱动起竖装置实现起竖或回平动作,电机用于旋转驱动多级电动缸缸体做直线运动,电机驱动器用于驱动电机旋转;
所述数据采集控制装置中的计算机用于数据计算,数据采集卡用于采集角度传感器2的角度数据,运动控制卡用于控制电机;
所述起竖装置用于固定待发射装置;
所述角度传感器1用于电机旋转圈数和旋转角度的测量;
所述角度传感器2用于测量起竖装置的角度。
5.根据权利要求1-4中任一项所述基于多级电动缸的起竖控制系统,其特征在于,所述角度传感器1为多圈光电编码器或旋转变压器。
6.一种利用权利要求1-5中任一项所述系统的基于多级电动缸的起竖控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤一、搭建所述基于多级电动缸的起竖控制系统;
步骤二、启动电源供电;
步骤三、根据起竖时间、起竖过程加速度要求及负载状况,规划起竖角度、起竖速度和推力,控制多级电动缸装置做直线运动驱动起竖装置起竖。
7.根据权利要求6所述基于多级电动缸的起竖控制方法,其特征在于,所述步骤三具体包括:
步骤3.1、根据起竖时间、起竖过程加速度要求及负载状况,规划起竖角度-推力曲线和起竖角度-起竖速度曲线;
步骤3.2、所述多级电动缸装置驱动起竖装置从0°开始起竖;
步骤3.3、起竖过程中,通过数据采集卡读取角度传感器2数据获取当前起竖角度,计算机根据步骤3.1所述起竖角度-推力曲线和起竖角度-起竖速度曲线读取当前起竖角度对应的推力和起竖速度;计算机根据所述推力和起竖速度计算确定在当前起竖角度下电机的理论转矩和转速;
步骤3.4、计算机将所述步骤3.3电机的理论转速输入给运动控制卡,角度传感器1将电机的实时转速反馈给运动控制卡,所述运动控制卡将电机的理论转速和实时转速进行对比计算,根据计算结果向电机驱动器输出转速控制信号;
计算机将所述步骤3.3电机的理论转矩输入给运动控制卡,所述运动控制卡向电机驱动器输出转矩控制信号;
步骤3.5、电机驱动器将步骤3.4所述转速控制信号和转矩控制信号放大后输出给电机;
步骤3.6、电机按照步骤3.4所述放大信号改变转速和转矩旋转驱动多级电动缸缸体伸出做直线运动,推动起竖装置起竖;
步骤3.7、当起竖角度到达90°时,停止起竖过程,所述电机停止旋转,所述多级电动缸缸体停止伸出。
8.根据权利要求6或7所述基于多级电动缸的起竖控制方法,其特征在于,起竖角度为0度~15度时,多级电动缸装置采取低速大推力伸出;起竖角度为15度~40度时,多级电动缸装置采取中速中推力伸出;起竖角度为40度~质心外翻点角度,多级电动缸装置采取高速小推力;起竖角度超过质心外翻点角度后,多级电动缸装置推力变拉力,起竖角度超过质心外翻点角度~85度,多级电动缸装置采取中速小拉力;起竖角度为85度~90度,多级电动缸装置采取低速中拉力。
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