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一种平台调平控制方法及平台系统实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于平台调平控制技术领域,具体涉及一种平台调平控制方法及平台系统。

相关背景技术

[0002] 现有发射平台主要由载车平台分系统、发射架分系统、定位定向分系统等组成,用于在沙土地、硬土质场坪或水泥场坪支撑、发射地质等环境下完成野外机动发射任务,通用发射平台需要兼容发射不同类型的发射器件,而各类发射器件的发射精度要求不一样,为了兼顾各类型发射器件的发射,提高发射器件发射的初始精度,对发射平台有较高的水平度要求,从而为发射器件发射前标定及发射提供水平基准。
[0003] 在传统设计中,常采用四点、六点支撑自动调平的方式,其控制对象为载车平台,发射车进驻发射阵地后,载车平台上的检测装置将测量的水平角参数输入控制器,控制器根据控制规律输出控制量,控制调平执行机构进行伸缩,实现自动调平。但这种调平方法把载车平台及发射架看作刚体,没有考虑到平台不平对发射架的影响,单纯的根据平台水平程度调平发射平台,难以达到更高的调平精度。

具体实施方式

[0023] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。
[0024] 本发明的一种平台系统实施例:
[0025] 平台系统包括,平台、发射架、分别设置在平台平面和与平台平面平行的发射架平面上的检测器件、以及调平控制器,并通过先对平台平面进行粗调平,即通过平台的若干根可伸缩的调平支腿调节,直到平台检测器件检测的平台平面倾斜度不超过第一设定阈值;再对平台平面进行细调平的过程,即若发射架检测器件检测的发射架平面倾斜度超过第二设定阈值,则继续通过调平支腿调节,直到发射架检测器件检测的发射架平面倾斜度不超过第二设定阈值,提高了平台平面的调平精度。
[0026] 具体的,如图1所示,平台系统包括调平控制器、平台以及发射架构成,具体的调平控制器选用PLC;平台包括四个支腿,四个支腿为液压支腿,四条支腿的伸缩是通过控制液压泵站上的阀门开关,调节油缸动作,油缸推动平台四条支腿伸缩,平台平面上还设置有用于检测平台倾斜度的双轴倾角传感器;平台平面平行的发射架平面上设置有用于检测发射架倾斜角度的纵向单轴倾角传感器以及横向单轴倾角传感器,作为其他实施方式,发射架上还可设置双轴倾角传感器。平台、发射架以及调平控制器的控制调平过程为,调平控制器根据倾角传感器的数据,按照设定的调平控制程序调节阀流量,实现对油缸动作速度调节,油缸推动4个调平支腿平伸、垂顶,进而控制四个支腿的伸缩,实现平台的调平过程。为了避免调平过程对车体稳定的影响,控制器在控制支腿伸缩前,先判断调整是否会使车体倾覆,若存在车体倾覆的危险,则发出警告,如图1所示的将安全提示信息给平台信息检测设备,避免了调平过程在成车体倾覆的危险,提高了调平的可靠性。作为其他实施方式还可以不进行上述判断过程。
[0027] 如图2所示,其中4个调平支腿安装在平台底盘前部2个、后部2个。平台上设置双轴倾角传感器3,用于检测平台平面在两个相互垂直的方向上的水平程度,即检测纵向指示箭头1的纵向Y轴水平程度与横向指示箭头2的横向X轴水平程度的倾角。如图3所示,发射架上设置有两个单轴倾角传感器,此倾角传感器,是考虑到发射架变形对调平精度的影响(即发射架倾斜导致的形变进一步放大了发射架上与平台平行平面的倾斜程度,使原先受限于传感器精度而检测不出的微小倾斜,在高塔架的放大下被检测出来),所以将横向单轴倾角传感器5设置在横向变形最严重位置,将纵向单轴倾角传感器4设置在纵向变形最严重位置,由此得到的发射架的倾斜数据更加准确,进而根据此数据进行的调平过程,得到的调平结果更加准确,提高了调平精度,变形最严重位置是通过多次实验数据,并将数据进行仿真计算,根据仿真计算结果得到的具体位置,为保证调平数据的准确性,选用的倾角传感器精度能够达到调平误差不大于3′的性能,满足精度测量要求。作为其他实施方式,还可以不考虑发射架的变形程度,将横向单轴倾角传感器与纵向单轴倾角传感器设置在发射架平面上即可,或直接在发射架上设置双轴倾角传感器来检测发射架的横向与纵向的倾角。
[0028] 如图4所示,是调平控制过程流程图,具体的调平工作过程如下步骤:
[0029] 1)平台系统供电启动,PLC在接收到调平指令后,开始执行调平流程;
[0030] 2)通过控制液压泵站上的阀门开关,调节油缸动作,油缸推动载车平台四条支腿伸出一定高度后触地;
[0031] 3)根据平台平面上设置的双轴倾角传感器输出的X轴水平程度、Y轴水平程度(即横向水平倾角α1、纵向水平倾角β1),判断是否进行粗调平过程。当α1和β1的绝对值都不超过第一设定阈值(例如5′)时,进行步骤4);当α1或β1的绝对值大于第一设定阈值时,进行粗调平,粗调平采用“逐高法”控制算法调平,保持1条支腿的位置,通过其余三条支腿的伸出量或缩回量使倾角逐步减小,例如第一调平支腿6为最高点,保持第一调平支腿6不动,控制第二调平支腿7和第四调平支腿9伸出,使横向水平倾角减小,即α1的绝对值减小,当横向水平倾角为0°时,停止第二调平支腿7和第四调平支腿9伸出;然后控制第三调平支腿8和第四调平支腿9伸出,使纵向水平倾角减小,即β1的绝对值减小,当纵向水平倾角为0°时,停止第三调平支腿8和第四调平支腿9伸出,使α1和β1绝对值均满足≤5′;
[0032] 4)在粗调平后,平台满足调平要求,根据发射架平面上设置的横向倾角传感器输出的横向水平倾角α2、纵向倾角传感器输出的纵向水平倾角β2,判断是否进行细调平过程。当α2和β2的绝对值都不超过第二设定阈值(例如10′)时,本次调平过程结束;当α2或β2的绝对值大于第二设定阈值时,进行细调平,细调平采用“逐高法”控制算法调平,保持1条支腿的位置,通过其余三条支腿的伸出量或缩回量使发射架倾角逐步减小,例如发射架平面最高点反应的平台平面最高点对应的调平支腿为第一调平支腿6,则保持第一调平支腿6不动,控制第二调平支腿7和第四调平支腿9伸出,使发射架横向水平倾角减小,即α2的绝对值减小,当横向水平倾角为0°时,停止第二调平支腿7和第四调平支腿9伸出;然后控制第三调平支腿8和第四调平支腿9伸出,使发射架纵向水平倾角减小,即β2的绝对值减小,当纵向水平倾角为0°时,停止第三调平支腿8和第四调平支腿9伸出,使α2和β2绝对值均满足≤10′。
[0033] 5)细调平完成后,继续按步骤4)进行精调平控制流程,在收到撤收指令后,停止调平。即调平是个反复循环的过程,也是个动态稳定的过程。自动调平完成后,在收到撤收指令前,保持对发射架的纵向单轴倾角传感器、横向单轴倾角传感器的纵向水平倾角、横向水平倾角进行判断,当平台遇外力突然发生角度偏差时,不满足水平倾角要求时,系统将按照细调平流程即步骤4)控制调平支腿升降运动进行角度调平校正;若收到撤收指令,则停止调平过程。
[0034] 为了避免调平过程对车体稳定的影响,提高调平的可靠性,本实施例在细调平之前进行判断,具体的判断过程为:当α2或β2的绝对值大于10′时,计算发射架水平倾角的调节量,当α2>0时,ΔX2=α2‑10;当α2<0时,ΔX2=α2+10;当β2>0时,ΔY2=β2‑10;当β2<0时,ΔY2=β2+10;根据发射架水平倾角的调节量,计算平台平面的细调平控制量,ΔX1=α1‑ΔX2,ΔY1=β1‑ΔY2;判断细调平控制量是否超过车体的倾覆角,在不超过车体的倾覆角时,再进行上述步骤4)中的细调平过程;在调节量大于易造成车体倾覆角时,不执行调平,软件向平台信息监测设备发出进行改变车体停靠位置的提示。
[0035] 通过上述的粗调平与细调平的过程,在平台平面和发射架平面上合理设置倾角传感器,将三组倾角传感器(双轴倾角传感器、单轴横向倾角传感器、单轴纵向倾角传感器)数据作为输入,根据水平倾角误差采用粗调平和精调平相结合的控制方法,有效地解决了没有考虑到平台不平对发射架的影响,提高了调平精度,同时对水平角度调节量进行监控,避免调平过程对车体稳定的影响,提高了调平的可靠性。
[0036] 一种平台调平控制方法实施例:
[0037] 本发明的平台调平控制方法已在平台系统实施例中调平工作过程部分介绍的足够清楚,此处不再赘述。
[0038] 以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,本发明的专利保护范围以权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。

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