電動缸驅(qū)動控制三自由度試驗臺
瀏覽： 發(fā)布日期：2021-05-14 07:53:19
在新型飛行器研制過程中，飛行仿真實驗是必不可少的重要步驟，飛行仿真實驗主要分為測試飛機飛行動力學(xué)性能的風(fēng)洞試驗和測試飛機動態(tài)控制性能以及各種機載傳感器性能的地面半實物飛行仿真實驗。只有通過仿真實驗，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)計符合動力學(xué)要求，控制系統(tǒng)具有足夠的穩(wěn)定性以及各種機載儀器能夠在模擬工作環(huán)境中正常工作，才能進行飛行器的試飛工作[。高性能三自由度試驗臺作為飛行動力學(xué)性能風(fēng)洞試驗系統(tǒng)的一個重要設(shè)備，可以真實模擬空中升降、俯仰、滾轉(zhuǎn)三自由度運動姿態(tài)，對新型飛行器的研發(fā)起到關(guān)鍵作用。
試驗臺控制系統(tǒng)主要由3支電動缸、電控系統(tǒng)及測控系統(tǒng)軟件等部分組成。3支電動缸與試驗臺鉸接連接，控制系統(tǒng)控制3支電動缸位移變化，改變升降機旋翼的操縱角，從而獲得飛行仿真試驗要求的各項參數(shù)閉環(huán)運動系統(tǒng)是以安裝在電動缸上的光柵尺作為反饋裝置，控制器根據(jù)實際位置對發(fā)送脈沖的速度進行調(diào)節(jié)，電動缸閉環(huán)控制方式能夠補償步進電機在運行中由于失步以及整機機械結(jié)構(gòu)引起的偏差。運動控制器最初是以啟動頻率發(fā)送脈沖，通過驅(qū)動器的環(huán)形分配器和功率放大后以繞組電流的形式使步進電機開始轉(zhuǎn)動，通過聯(lián)軸器和絲杠帶動電動缸平移。光柵尺將電動缸直線位置信息反饋給工控機，工控機再將運動指令發(fā)送給控制器。本控制策略優(yōu)點是可以對整個運動系統(tǒng)中出現(xiàn)的誤差進行補償，使電動缸準(zhǔn)確定位。針對三自由度試驗臺控制要求，明確系統(tǒng)控制策略，構(gòu)建了“PC+運動控制器”控制電動缸的總體方案。該方案已用于風(fēng)洞試驗系統(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。