本申請公開了一種質量特性測量的控制系統及質量特性測量方法，該系統包括：包括綜合測試臺控制裝置、綜合測試臺、三坐標機控制裝置、三坐標機，三坐標機控制裝置用于控制三坐標機，綜合測試臺控制裝置用于控制綜合測試臺；三坐標機控制裝置包括：平動電機用于驅動三坐標機的傾斜臺在滑臺導軌上移動；配重電機用于驅動三坐標機的配重塊在配重塊導軌上移動；傾斜電機用于驅動傾斜臺繞傾斜軸傾斜；精度測量裝置用于測量傾斜臺移動距離、配重塊的移動距離和傾斜臺傾斜角度；綜合測試臺控制裝置包括：三個壓力傳感器在綜合測試臺上的高度一致；工控機與控制器、三個壓力傳感器電連接。本申請的控制系統能夠提高測量精度。本申請的控制系統能夠提高測量精度。本申請的控制系統能夠提高測量精度。
【技術實現步驟摘要】
質量特性測量的控制系統及質量特性測量方法
[0001]本申請涉及質量特性測量
，特別涉及一種質量特性測量的控制系統及質量特性測量方法。
技術介紹
[0002]被測負載質量特性參數測試包括質量、質心、轉動慣量和慣性積等內容，質量特性參數測量為被測負載提供重要的物理特性參數，這些參數的準確測量為被測負載的姿態控制提供基礎參數，直接影響其飛行姿態的精度。
[0003]現有技術中是使用分體式質量特性測量設備，即將綜合測試臺和三坐標機的控制裝置分開實現，具有需要多次拆裝設備、測量過程繁瑣、測量誤差大等缺點，并且需要配備兩套控制系統，每一套控制系統上配備一個工控機以及一套控制器，占用空間較大，兼容性較差，并且至少配備兩個人分別對其進行獨立控制，除此之外三坐標機需要頻繁起吊，操作人員需要在三坐標機附近完成被測負載的姿態控制，存在嚴重的人身安全風險。
技術實現思路
[0004]本申請提供一種質量特性測量的控制系統及質量特性測量方法，能夠提高測量精度。
[0005]本申請實施例第一方面提供一種質量特性測量的控制系統，包括綜合測試臺控制裝置、綜合測試臺、三坐標機控制裝置、三坐標機以及工控機，所述三坐標機設置在所述綜合測試臺上，所述三坐標機用于安裝被測負載和過渡件，所述三坐標機控制裝置用于控制所述三坐標機，所述綜合測試臺控制裝置用于控制所述綜合測試臺；所述三坐標機控制裝置包括：
[0006]平動電機，設置在所述綜合測試臺上，所述平動電機與所述三坐標機的傾斜臺電連接，用于驅動三坐標機的傾斜臺在滑臺導軌上移動；
[0007]配重電機，設置在所述綜合測試臺上，所述配重電機與所述三坐標機的配重塊電連接，用于驅動所述三坐標機的配重塊在配重塊導軌上移動；傾斜電機，設置在所述綜合測試臺上，所述傾斜電機與所述傾斜臺電連接，用于驅動所述傾斜臺繞傾斜軸傾斜；精度測量裝置，用于測量所述傾斜臺移動距離、所述配重塊的移動距離和所述傾斜臺傾斜角度；控制器，與所述平動電機、所述配重電機以及所述傾斜電機電連接；
[0008]所述綜合測試臺控制裝置包括：
[0009]三個壓力傳感器，設置在所述綜合測試臺上，且在所述綜合測試臺上的高度一致；其中，所述工控機與所述控制器、三個所述壓力傳感器電連接。
[0010]其中，控制系統還包括：至少2個滑臺限位開關，間隔設置在所述三坐標機的滑臺導軌上，用于限制所述傾斜臺的自由度；至少2個配重塊限位開關，間隔設置在所述配重塊導軌上，用于限制所述配重塊的自由度；至少2個傾斜臺限位開關，間隔設置在傾所述斜軸傾斜路徑上，用于限制所述傾斜臺的自由度。
[0011]其中，所述三坐標機控制裝置還包括：第一伺服驅動器，與所述平動電機電連接，所述第一伺服驅動器用于驅動所述平動電機；第二伺服驅動器，與所述配重電機電連接，所述第二伺服驅動器用于驅動所述配重電機；第三伺服驅動器，與所述傾斜電機電連接，所述第三伺服驅動器用于驅動所述傾斜電機。
[0012]其中，所述精度測量裝置包括：第一光柵尺，設置在所述滑臺導軌上，與所述第一伺服驅動器電連接，用于測量所述傾斜臺移動距離；第二光柵尺，設置在所述配重塊導軌上，與所述第二伺服驅動器電連接，用于測量所述配重塊的移動距離；第一圓光柵，設置在所述傾斜臺的傾斜軸上，與所述第三伺服驅動器電連接，用于測量所述傾斜臺傾斜角度。
[0013]其中，所述三坐標機控制裝置還包括：轉臺電機，設置在所述綜合測試臺上，所述轉臺電機與所述三坐標機的轉臺電連接，用于驅動所述三坐標機的轉臺旋轉；第四伺服驅動器，電連接所述轉臺電機以及所述控制器，所述第四伺服驅動器用于驅動所述轉臺電機。
[0014]其中，所述三坐標機控制裝置還包括：第二圓光柵，設置在所述轉臺轉軸上，與所述第四伺服驅動器電連接，用于測量所述轉臺旋轉角度。
[0015]其中，所述綜合測試臺控制裝置還包括：氣缸，與所述綜合測試臺連接，用于驅動所述綜合測試臺做單擺運動。
[0016]其中，三個所述壓力傳感器沿著圓周均勻分布。
[0017]本申請實施例第一方面提供一種質量特性測量方法，應用于上述任一項所述的控制系統，所述方法包括：將所述三坐標機設置在所述綜合測試臺上，所述三坐標機控制裝置控制所述三坐標機處于零位狀態，其中，當所述三坐標機處于零位狀態時，所述傾斜臺的傾斜角度為0
°
，所述傾斜臺直線移動距離為0mm，此時三個所述壓力傳感器的讀數為0；所述綜合測試臺控制裝置控制所述三坐標機下降，使三個所述壓力傳感器完全受力，所述工控機計算出所述三坐標機質量mp；在所述工控機中輸入被測負載和過渡件的理論高度、理論質量以及理論質心高度，從而得到所述三坐標機傾斜臺的平移距離L，以及所述配重塊的移動距離l配重，其中，所述過渡件用于將所述被測負載安裝在所述三坐標機上；在所述控制器的控制下，所述傾斜電機將所述傾斜臺傾斜，直至所述精度測量裝置測量出所述傾斜臺傾斜了第一角度，其中，在傾斜所述傾斜臺的過程中，所述三坐標機的質心在所述綜合測試臺的中軸線上；所述三坐標機控制裝置將所述三坐標機回歸零位，以及將所述被測負載安裝在所述三坐標機上，所述工控機通過三個所述壓力傳感器計算得到所述被測負載質量mc、所述被測負載x向質心位置xc以及y向質心位置yc；在保證所述三坐標機的質心位于所述綜合測試臺的中軸線的前提下，在所述控制器的控制下，所述平動電機將所述傾斜臺平移，直至所述精度測量裝置測量出所述傾斜臺在所述滑臺導軌上平移距離L，所述配重電機將配重塊移動，直至所述精度測量裝置測量出所述配重塊在所述配重塊導軌上移動距離l配重，所述傾斜電機將所述傾斜臺繞所述傾斜軸傾斜第一角度，并而后讀取三個所述壓力傳感器的讀數，并根據三個所述壓力傳感器的讀數，得到所述被測負載z向質心位置zc。
[0018]其中，所述方法還包括：所述綜合測試臺控制裝置控制所述三坐標機上升，使三個所述壓力傳感器讀數為0；所述綜合測試臺控制裝置使所述綜合測試臺處于懸浮狀態，以及打開氣缸，通過所述氣缸使所述綜合測試臺做單擺運動，記錄所述綜合測試臺的單擺周期，所述工控機計算所述三坐標機的轉動慣量；在所述三坐標機上安裝一個已知轉動慣量的標準件，使所述綜合測試臺做單擺運動，記錄所述綜合測試臺的單擺周期，獲得安裝所述標準
件的所述三坐標機的轉動慣量，所述工控機計算出所述綜合測試臺的剛度系數；取下所述標準件，在所述三坐標機上安裝被測負載，所述轉臺電機控制所述轉臺旋轉至不同的角度，然后所述綜合測試臺控制裝置使所述綜合測試臺做單擺運動，獲得安裝所述被測負載的所述三坐標機的轉動慣量，所述工控機計算出所述被測負載轉動慣量。
[0019]本申請的有益效果是：本申請的三坐標機控制裝置包括平動電機、配重電機、傾斜電機和精度測量裝置，平動電機驅動三坐標機的傾斜臺移動，配重電機驅動三坐標機的配重塊移動，傾斜電機驅動傾斜臺傾斜，精度測量裝置用于測量傾斜臺移動距離、配重塊的移動距離和傾斜臺傾斜角度，能夠調節三坐標機的質心位于綜合測試臺的中軸線上，以便于提高測量被測本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種質量特性測量的控制系統，其特征在于，包括綜合測試臺控制裝置、綜合測試臺、三坐標機控制裝置、三坐標機以及工控機，所述三坐標機設置在所述綜合測試臺上，所述三坐標機用于安裝被測負載和過渡件，所述三坐標機控制裝置用于控制所述三坐標機，所述綜合測試臺控制裝置用于控制所述綜合測試臺；所述三坐標機控制裝置包括：平動電機，設置在所述綜合測試臺上，所述平動電機與所述三坐標機的傾斜臺電連接，用于驅動三坐標機的傾斜臺在滑臺導軌上移動；配重電機，設置在所述綜合測試臺上，所述配重電機與所述三坐標機的配重塊電連接，用于驅動所述三坐標機的配重塊在配重塊導軌上移動；傾斜電機，設置在所述綜合測試臺上，所述傾斜電機與所述傾斜臺電連接，用于驅動所述傾斜臺繞傾斜軸傾斜；精度測量裝置，用于測量所述傾斜臺移動距離、所述配重塊的移動距離和所述傾斜臺傾斜角度；控制器，與所述平動電機、所述配重電機以及所述傾斜電機電連接；所述綜合測試臺控制裝置包括：三個壓力傳感器，設置在所述綜合測試臺上，且在所述綜合測試臺上的高度一致；其中，所述工控機與所述控制器、三個所述壓力傳感器電連接。2.根據權利要求1所述的控制系統，其特征在于，還包括：至少2個滑臺限位開關，間隔設置在所述三坐標機的滑臺導軌上，用于限制所述傾斜臺的自由度；至少2個配重塊限位開關，間隔設置在所述配重塊導軌上，用于限制所述配重塊的自由度；至少2個傾斜臺限位開關，間隔設置在傾所述斜軸傾斜路徑上，用于限制所述傾斜臺的自由度。3.根據權利要求1所述的控制系統，其特征在于，所述三坐標機控制裝置還包括：第一伺服驅動器，與所述平動電機電連接，所述第一伺服驅動器用于驅動所述平動電機；第二伺服驅動器，與所述配重電機電連接，所述第二伺服驅動器用于驅動所述配重電機；第三伺服驅動器，與所述傾斜電機電連接，所述第三伺服驅動器用于驅動所述傾斜電機。4.根據權利要求3所述的控制系統，其特征在于，所述精度測量裝置包括：第一光柵尺，設置在所述滑臺導軌上，與所述第一伺服驅動器電連接，用于測量所述傾斜臺移動距離；第二光柵尺，設置在所述配重塊導軌上，與所述第二伺服驅動器電連接，用于測量所述配重塊的移動距離；第一圓光柵，設置在所述傾斜臺的傾斜軸上，與所述第三伺服驅動器電連接，用于測量所述傾斜臺傾斜角度。5.根據權利要求1所述的控制系統，其特征在于，所述三坐標機控制裝置還包括：
轉臺電機，設置在所述綜合測試臺上，所述轉臺電機與所述三坐標機的轉臺電連接，用于驅動所述三坐標機的轉臺旋轉；第四伺服驅動器，電連接所述轉臺電機以及所述控制器，所述第四伺服驅動器用于驅動所述轉臺電機。6.根據權利要求5所述的控制系統，其特征在于，所述三坐標機控制裝置還包括：第二圓光柵，設置在所述轉臺轉軸上，與所述第四伺服驅動器電連接，用于測量所述轉臺旋轉角度。7.根據權利要求1所述的控制系統，其特征在于，所述綜合測試臺控制裝置還包括：氣缸，與所述綜合測試臺連接，用于驅動所述綜合測試臺做單擺運動。8...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孟祥瑞，鐘佳朋，李遠偉，曹天倚，孫啟東，
申請(專利權)人：蘇州柏倫斯智能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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