電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)控制三自由度試驗(yàn)臺(tái)
瀏覽： 發(fā)布日期：2021-05-14 07:53:19
在新型飛行器研制過程中，飛行仿真實(shí)驗(yàn)是必不可少的重要步驟，飛行仿真實(shí)驗(yàn)主要分為測(cè)試飛機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)性能的風(fēng)洞試驗(yàn)和測(cè)試飛機(jī)動(dòng)態(tài)控制性能以及各種機(jī)載傳感器性能的地面半實(shí)物飛行仿真實(shí)驗(yàn)。只有通過仿真實(shí)驗(yàn)，獲取足夠多的飛行器性能數(shù)據(jù)，確保飛行器的外形設(shè)計(jì)符合動(dòng)力學(xué)要求，控制系統(tǒng)具有足夠的穩(wěn)定性以及各種機(jī)載儀器能夠在模擬工作環(huán)境中正常工作，才能進(jìn)行飛行器的試飛工作[。高性能三自由度試驗(yàn)臺(tái)作為飛行動(dòng)力學(xué)性能風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)的一個(gè)重要設(shè)備，可以真實(shí)模擬空中升降、俯仰、滾轉(zhuǎn)三自由度運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，對(duì)新型飛行器的研發(fā)起到關(guān)鍵作用。
試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)主要由3支電動(dòng)缸、電控系統(tǒng)及測(cè)控系統(tǒng)軟件等部分組成。3支電動(dòng)缸與試驗(yàn)臺(tái)鉸接連接，控制系統(tǒng)控制3支電動(dòng)缸位移變化，改變升降機(jī)旋翼的操縱角，從而獲得飛行仿真試驗(yàn)要求的各項(xiàng)參數(shù)閉環(huán)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是以安裝在電動(dòng)缸上的光柵尺作為反饋裝置，控制器根據(jù)實(shí)際位置對(duì)發(fā)送脈沖的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，電動(dòng)缸閉環(huán)控制方式能夠補(bǔ)償步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)行中由于失步以及整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)引起的偏差。運(yùn)動(dòng)控制器最初是以啟動(dòng)頻率發(fā)送脈沖，通過驅(qū)動(dòng)器的環(huán)形分配器和功率放大后以繞組電流的形式使步進(jìn)電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，通過聯(lián)軸器和絲杠帶動(dòng)電動(dòng)缸平移。光柵尺將電動(dòng)缸直線位置信息反饋給工控機(jī)，工控機(jī)再將運(yùn)動(dòng)指令發(fā)送給控制器。本控制策略優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中出現(xiàn)的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，使電動(dòng)缸準(zhǔn)確定位。針對(duì)三自由度試驗(yàn)臺(tái)控制要求，明確系統(tǒng)控制策略，構(gòu)建了“PC+運(yùn)動(dòng)控制器”控制電動(dòng)缸的總體方案。該方案已用于風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)中，有效解決了液壓缸可靠性差、抗污染能力弱、故障率高及控制復(fù)雜等問題，很大程度提高了系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性及抗干擾能力。