【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于試驗設備，具體涉及一種六自由度搖擺臺的控制系統。
技術介紹
1、六自由度搖擺臺，是一種用于飛機、航船、宇航、汽車等交通工具進行運動模擬的試驗設備。此套系統主要用于模擬車輛行駛過程中的運動感示及機載設備的各種性能和工作可靠性。其包括：模擬車輛行駛時的過載和加速提示、沖擊等變化；模擬各種路況、減震器壓縮變化等造成的顛簸；模擬制動及急停時動感；模擬接近真實頻率的抖振等。
2、六自由度搖擺臺控制系統用于控制六自由度搖擺臺的擺動，由于搖擺臺的結構參數決定了搖擺臺的運動和動力學特性，因此在搖擺臺設計時，需要優化這五個結構參數，使搖擺臺具有在運動過程中無干涉、功率小、運行成本低等優點。其中，在保障該搖擺臺正常工作的基礎上，提出一種功率較小的控制系統是六自由度搖擺臺設計中的重要問題。
技術實現思路
1、鑒于現有技術中存在上述問題，本專利技術的目的是提供一種六自由度搖擺臺的控制系統，改善上述問題。
2、一種六自由度搖擺臺的控制系統，包括：液壓源控制單元，用于控制液壓源的啟動/停止、加壓/卸荷，使液壓源能夠適時向搖擺臺提供相應流量、壓力的液壓，驅動作動器動作；伺服控制單元，用于作動器位移信號、壓力信號的實時采集，并對伺服閥進行控制，從而控制作動器運動，對搖擺臺進行實時閉環運動控制；監控單元，用于接受操作人員的控制指令，控制液壓源控制單元對搖擺臺的作動器進行油壓控制，使搖擺臺由作動器驅動而完成各種運動，并通過伺服控制單元監控搖擺臺的工作狀態并實現閉環反饋控制；所述監
3、優選的，所述伺服控制單元集成于伺服控制柜中，包括伺服控制器、信號調理單元、ups電源，伺服控制器通過信號調理單元實現對伺服閥的控制；所述伺服控制器上安裝有光纖反射內存卡，用于實時接收用戶傳來的數據信息，實現功能拓展。
4、優選的，所述液壓源控制單元集成于plc控制柜中，包括液壓控制柜、油源啟動柜以及直流穩壓電源，液壓控制柜接收監控單元的控制信號并實現油源啟動柜的開啟/停止；所述液壓源控制單元還具有液壓鎖緊回路。
5、優選的，所述液壓源包括子液壓源、分配器和連接管道，子液壓源通過連接管道、分配器與搖擺臺連接，液壓源為搖擺臺的作動器提供相應壓力和流量的液壓油，驅動作動器動作。
6、優選的，所述搖擺臺還包括上平臺、上連接鉸、下連接鉸和基座，所述作動器的一端通過上連接鉸與上平臺連接，另一端通過下連接鉸與基座連接；所述作動器為配置有壓力傳感器、位移傳感器的液壓缸，所述液壓缸上配備有伺服閥，所述液壓缸的兩端分別安裝有連接座，所述連接座與上連接鉸或下連接鉸連接。
7、優選的，所述上連接鉸包括上殼體和上連接鉸主體，上殼體與上平臺連接，上殼體與上連接鉸主體連接，且上殼體與上連接鉸主體之間呈45°夾角，上連接鉸主體包括后端蓋一、上鉸軸、前端蓋一、銷軸鎖緊螺母、連接雙耳、上鉸銷軸、銷軸端蓋、圓錐滾子軸承、鉸軸鎖緊螺母；所述上鉸軸上分別連接有前端蓋一、后端蓋一，上鉸軸與前端蓋一的連接處配置有圓錐滾子軸承，上鉸軸與后端蓋的連接處配置有銷軸鎖緊螺母；上鉸軸的一端通過銷軸鎖緊螺母與連接雙耳連接，連接雙耳上配置有上鉸銷軸和銷軸端蓋；下連接鉸包括下殼體和下連接鉸主體，下連接鉸主體通過下殼體與基座連接，下連接鉸主體包括后端蓋二、下鉸軸、前端蓋二、下鉸銷軸、雙耳環、滾動軸承一、滾動軸承二、滾動軸承三；所述下鉸軸上分別連接有前端蓋二、后端蓋二，下鉸軸與前端蓋二連接的位置處配置有滾動軸承二，下鉸軸與后端蓋二連接的位置處配置有滾動軸承三；下鉸軸的一端連接有雙耳環，下鉸軸與雙耳環之間配置有下鉸銷軸和滾動軸承一。
8、優選的，所述上平臺的一階固有頻率為91.57hz、二階固有頻率為122.83hz、三階固有頻率為153.83hz、最大應力為23.28mpa、最大位移為0.1815mm。
9、優選的，所述搖擺臺的上鉸圓半徑ra設置為1300mm、下鉸圓半徑rb設置為2000mm、上鉸相鄰鉸之間的距離da設置為320mm、下鉸相鄰鉸之間的距離db設置為400mm，平臺中位時，作動器長度l2為2700mm；所述伺服閥在7mpa閥壓降時的額定流量為250l/min；所述液壓缸的活塞面積為4.9cm2。
10、優選的，還包括保護單元，分為三層保護，具體分為第一層保護單元、第一層保護單元和第三層保護單元；第一層保護單元用于對系統輸入進行有效性檢測與處理；第二層保護單元用于對系統的邏輯進行保護，包括邏輯互鎖、信息提示、報警、緊急處理措施；第三層保護單元用于識別系統故障的類別、形式以及處理方法，故障類別包括超限故障、接觸故障、邏輯故障。
11、優選的，所述監控單元還包括用于輸出波形控制搖擺臺運動的信號發生器，以及用于實現人機交互的顯示面板，用于顯示搖擺臺的運動狀態，進行運動設置，所述顯示面板包括液壓源操作頁面、運動設置頁面和運動狀態顯示頁面。
12、本專利技術的有益效果是：該六自由度搖擺臺的控制系統，監控單元接受操作人員的控制指令，控制液壓源控制單元對搖擺臺的作動器進行油壓控制，使搖擺臺由作動器驅動而完成各種運動，并通過伺服控制單元監控搖擺臺的工作狀態并實現閉環反饋控制，能夠完成技術要求規定的各種單自由度靜態運動、單自由度動態運動和各種組合運動。
13、根據作動器的速度、受力情況確定該控制系統的工作壓力、液壓缸的活塞面積、伺服閥的額定流量，并確定上鉸圓半徑ra、下鉸圓半徑rb、上鉸相鄰鉸之間的距離da、下鉸相鄰鉸之間的距離db、平臺中位時，作動器長度l2長度，使作動器驅動能力曲線包絡負載運動軌跡曲線，且曲線相切，使該控制系統的功率最小，但由于伺服閥和液壓缸的標準系列問題，作動器驅動能力曲線和負載運動軌跡曲線可能不會完全相切，因此該驅動系統具有一定的設計余量。
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1.一種六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，所述伺服控制單元集成于伺服控制柜中，包括伺服控制器、信號調理單元、UPS電源，伺服控制器通過信號調理單元實現對伺服閥的控制；所述伺服控制器上安裝有光纖反射內存卡，用于實時接收用戶傳來的數據信息，實現功能拓展。
3.根據權利要求1所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，所述液壓源控制單元集成于PLC控制柜中，包括液壓控制柜、油源啟動柜以及直流穩壓電源，液壓控制柜接收監控單元的控制信號并實現油源啟動柜的開啟/停止；所述液壓源控制單元還具有液壓鎖緊回路。
4.根據權利要求1所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，所述液壓源包括子液壓源、分配器和連接管道，子液壓源通過連接管道、分配器與搖擺臺連接，液壓源為搖擺臺的作動器提供相應壓力和流量的液壓油，驅動作動器動作。
5.根據權利要求1所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，所述搖擺臺還包括上平臺、上連接鉸、下連接鉸和基座，所述作動器的一端通過上連接鉸與上平臺連接，另一
6.根據權利要求5所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，所述上連接鉸包括上殼體和上連接鉸主體，上殼體與上平臺連接，上殼體與上連接鉸主體連接，且上殼體與上連接鉸主體之間呈45°夾角，上連接鉸主體包括后端蓋一、上鉸軸、前端蓋一、銷軸鎖緊螺母、連接雙耳、上鉸銷軸、銷軸端蓋、圓錐滾子軸承、鉸軸鎖緊螺母；
7.根據權利要求5所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，所述上平臺的一階固有頻率為91.57HZ、二階固有頻率為122.83HZ、三階固有頻率為153.83Hz、最大應力為23.28MPa、最大位移為0.1815mm。
8.根據權利要求1所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，所述搖擺臺的上鉸圓半徑Ra設置為1300mm、下鉸圓半徑Rb設置為2000mm、上鉸相鄰鉸之間的距離da設置為320mm、下鉸相鄰鉸之間的距離db設置為400mm，平臺中位時，作動器長度L2為2700mm；所述伺服閥在7MPa閥壓降時的額定流量為250l/min；所述液壓缸的活塞面積為4.9cm2。
9.根據權利要求1所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，還包括保護單元，分為三層保護，具體分為第一層保護單元、第一層保護單元和第三層保護單元；
10.根據權利要求1至9中任一項所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，所述監控單元還包括用于輸出波形控制搖擺臺運動的信號發生器，以及用于實現人機交互的顯示面板，用于顯示搖擺臺的運動狀態，進行運動設置，所述顯示面板包括液壓源操作頁面、運動設置頁面和運動狀態顯示頁面。
...【技術特征摘要】
1.一種六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，所述伺服控制單元集成于伺服控制柜中，包括伺服控制器、信號調理單元、ups電源，伺服控制器通過信號調理單元實現對伺服閥的控制；所述伺服控制器上安裝有光纖反射內存卡，用于實時接收用戶傳來的數據信息，實現功能拓展。
3.根據權利要求1所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，所述液壓源控制單元集成于plc控制柜中，包括液壓控制柜、油源啟動柜以及直流穩壓電源，液壓控制柜接收監控單元的控制信號并實現油源啟動柜的開啟/停止；所述液壓源控制單元還具有液壓鎖緊回路。
4.根據權利要求1所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，所述液壓源包括子液壓源、分配器和連接管道，子液壓源通過連接管道、分配器與搖擺臺連接，液壓源為搖擺臺的作動器提供相應壓力和流量的液壓油，驅動作動器動作。
5.根據權利要求1所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，所述搖擺臺還包括上平臺、上連接鉸、下連接鉸和基座，所述作動器的一端通過上連接鉸與上平臺連接，另一端通過下連接鉸與基座連接；
6.根據權利要求5所述的六自由度搖擺臺的控制系統，其特征在于，所述上連接鉸包括上殼體和上連接鉸主體，上殼體與上平臺連接，上殼體與上連接鉸主體連接，且上殼體與上連接鉸...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋力，周家平，王小臣，王星，張習暉，任美林，劉東方，高標，
申請(專利權)人：上海昂勤測控技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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