電動缸驅動控制三自由度試驗臺
瀏覽： 發布日期：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性能的風洞試驗和測試飛機動態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據，確保飛行器的外形設計符合動力學要求，控制系統具有足夠的穩定性以及各種機載儀器能夠在模擬工作環境中正常工作，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性能風洞試驗系統的一個重要設備，可以真實模擬空中升降、俯仰、滾轉三自由度運動姿態，對新型飛行器的研發起到關鍵作用。
試驗臺控制系統主要由3支電動缸、電控系統及測控系統軟件等部分組成。3支電動缸與試驗臺鉸接連接，控制系統控制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閉環運動系統是以安裝在電動缸上的光柵尺作為反饋裝置，控制器根據實際位置對發送脈沖的速度進行調節，電動缸閉環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構引起的偏差。運動控制器最初是以啟動頻率發送脈沖，通過驅動器的環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動，通過聯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送給控制器。本控制策略優點是可以對整個運動系統中出現的誤差進行補償，使電動缸準確定位。針對三自由度試驗臺控制要求，明確系統控制策略，構建了“PC+運動控制器”控制電動缸的總體方案。該方案已用于風洞試驗系統中，有效解決了液壓缸可靠性差、抗污染能力弱、故障率高及控制復雜等問題，很大程度提高了系統的安全性、穩定性及抗干擾能力。