一种二次平台动态调平系统技术方案

一种二次平台动态调平系统，本发明专利技术属于平台动态调平的技术领域。它的工控机总成的第一电机驱动器的驱动输出端、第二电机驱动器的驱动输出端、第三电机驱动器的驱动输出端分别与第一带气缸的音圈电机动子的线圈输入端、第二带气缸的音圈电机动子的线圈输入端、第三带气缸的音圈电机动子的线圈输入端连接；工控机总成的第一、第二、第三比例电磁阀控制器的驱动输出端分别与第一带气缸的音圈电机的电控比例调压阀的输入端、第二带气缸的音圈电机的电控比例调压阀的输入端、第三带气缸的音圈电机的电控比例调压阀的输入端连接。本发明专利技术在动态调平过程中实时性好，可以准确的检测出平台的倾斜情况，然后迅速调平；调平精度高，可以达到角秒级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于平台动态调平的

技术介绍
在现代社会中，经常需要高平面度的平台，比如在空间交汇对接、地面测量、导航、 网络通信和编队控制等全物理仿真实验中，需要支撑整个地面仿真器，为地面仿真实验提 供基础平台；为编队卫星地面试验验证、控制算法验证分析等物理仿真试验提供平台支撑。 由于平台运动或者是静止时都有可能由于大面积水平基座的不平整等原因处于倾斜状态， 不利于为负载提供尽可能水平的作业平台保证准确对接，因此需要平台在静止和运动状态 都能够被快速、准确的调平，以保证平台足够的水平度。 整个交会对接仿真试验的核心部分是由二次平台、六自由度气浮台轨道器及六自 由度气浮台上升器构成，整个系统运行在大型花岗岩平台上。二次平台是仿真试验的重要 设备之一，该设备应用在大理石平台和六自由度气浮台（轨道器）之间，为六自由度气浮台 提供水平基础，同时能提供气源和电源。二次平台可以在一定程度上降低对大理石基础平 台的平整度的要求，还可以为六自由度气浮台提供一个仿真试验的初始条件。传统的平台 调平方案中，平台静止时调平效果较好，但在运动(平移、旋转等）下，调平精度不高，效果不 理想。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种二次平台动态调平系统，是为了解决现有平台调平方案 中，平台静止时调平效果较好，但在运动、平移、旋转的情况下，存在调平精度不高和效果不 理想的问题。 所述的目的是通过以下方案实现的：所述的一种二次平台动态调平系统，它包括 平台1、第一带气缸的音圈电机2、第二带气缸的音圈电机3、第三带气缸的音圈电机4、工控 机总成5、底座6、双轴传感器7 ; 所述第一带气缸的音圈电机2包括上平板2-1、活塞2-2、音圈电机动子2-3、气缸2-4、 音圈电机定子2-5、光栅尺2-6、下平板2-7、手动调压阀2-8、电控比例调压阀2-9 ;活塞2-2 的上端面与上平板2-1中心部的下端面连接；音圈电机动子2-3套在活塞2-2的外侧，使音 圈电机动子2-3的上端面与上平板2-1的下端面连接；气缸2-4的下端面与下平板2-7中 心部的上端面密封连接；音圈电机定子2-5套在气缸2-4的外侧，使音圈电机定子2-5的下 端面与下平板2-7的上端面连接；活塞2-2的下侧部设置在气缸2-4内，使活塞2-2的外圆 面与气缸2-4的内圆面密封滑动连接，使音圈电机动子2-3的线圈部分与音圈电机定子2-5 的环形永磁体部分间隙磁感应连接；手动调压阀2-8的进气端口接气源，手动调压阀2-8的 出气端口与气缸2-4下端上的进气端口 2-4-1连通，电控比例调压阀2-9的进气端口与气 缸2-4下端上的出气端口 2-4-2连通；光栅尺2-6分别安装在音圈电机动子2-3和音圈电机 定子2-5上，用于检测音圈电机动子2-3与音圈电机定子2-5之间的相对位移量；第二带气 缸的音圈电机3的组成和连接关系、第三带气缸的音圈电机4的组成和连接关系都与第一 带气缸的音圈电机2相同；所述工控机总成5包括工控机5-1、三路运动控制板卡5-2、三路 DA板卡5-3、第一电机驱动器5-4、第二电机驱动器5-5、第三电机驱动器5-6、第一比例电 磁阀控制器5-7、第二比例电磁阀控制器5-8、第三比例电磁阀控制器5-9 ;三路运动控制板 卡5-2的数据输出输入总线端和三路DA板卡5-3的数据输出输入总线端分别与工控机5-1 的数据输入输出总县端连接；第一电机驱动器5-4的数据输入输出端、第二电机驱动器5-5 的数据输入输出端、第三电机驱动器5-6的数据输入输出端分别连接在三路运动控制板卡 5-2的三路控制数据输出输入端上；第一比例电磁阀控制器5-7的数据输入输出端、第二比 例电磁阀控制器5-8的数据输入输出端、第三比例电磁阀控制器5-9的数据输入输出端分 别连接在三路DA板卡5-3的三路控制数据输出输入端上；第一带气缸的音圈电机2、第二 带气缸的音圈电机3和第三带气缸的音圈电机4以三角位置设置在底座6上，使第一带气 缸的音圈电机2下平板的下端面、第二带气缸的音圈电机3下平板的下端面和第三带气缸 的音圈电机4下平板的下端面都与底座6的上端面连接；使第一带气缸的音圈电机2上平 板的上端面、第二带气缸的音圈电机3上平板的上端面和第三带气缸的音圈电机4上平板 的上端面都与平台1的下端面连接；工控机总成5的第一电机驱动器5-4的驱动输出端、第 二电机驱动器5-5的驱动输出端、第三电机驱动器5-6的驱动输出端分别与第一带气缸的 音圈电机2的音圈电机动子2-3的线圈输入端、第二带气缸的音圈电机3的音圈电机动子 的线圈输入端、第三带气缸的音圈电机4的音圈电机动子的线圈输入端连接；工控机总成5 的第一比例电磁阀控制器5-7的驱动输出端、第二比例电磁阀控制器5-8的驱动输出端、第 三比例电磁阀控制器5-9的驱动输出端分别与第一带气缸的音圈电机2的电控比例调压阀 的输入端、第二带气缸的音圈电机3的电控比例调压阀的输入端、第三带气缸的音圈电机4 的电控比例调压阀的输入端连接；第一带气缸的音圈电机2的光栅尺2-6的信号输出端、第 二带气缸的音圈电机3的光栅尺的信号输出端、第三带气缸的音圈电机4的光栅尺的信号 输出端分别与工控机总成5的三个位移检测信号输入端连接；双轴传感器7设置在平台1 的上端面上，使双轴传感器7的一个检测轴线与第一带气缸的音圈电机2、第二带气缸的音 圈电机3和第三带气缸的音圈电机4位置构成的三角形的一个边平行，使双轴传感器7的 另一个检测轴线与上述三角形的高平行。 本专利技术在动态调平过程中实时性好，可以准确的检测出平台的倾斜情况，然后迅 速调平；调平精度高，可以达到角秒级；系统采用气压和电机的复合控制策略，可以对大负 载的平台（可达十数吨）进行准确的调平；稳定性好，可靠性高。【附图说明】 图1是本专利技术的整体结构示意图； 图2是图1中平台1的俯视结构示意图； 图3是图1中第一带气缸的音圈电机2、第二带气缸的音圈电机3、第三带气缸的音圈 电机4、双轴传感器7和工控机总成5的具体结构及其互相连接的结构示意图。【具体实施方式】【具体实施方式】一：结合图1、图2、图3所示，它包括平台1、第一带气缸的音圈电机 2、第二带气缸的音圈电机3、第三带气缸的音圈电机4、工控机总成5、底座6、双轴传感器 7 ； 所述第一带气缸的音圈电机2包括上平板2-1、活塞2-2、音圈电机动子2-3、气缸2-4、 音圈电机定子2-5、光栅尺2-6、下平板2-7、手动调压阀2-8、电控比例调压阀2-9 ;活塞2-2 的上端面与上平板2-1中心部的下端面连接；音圈电机动子2-3套在活塞2-2的外侧，使音 圈电机动子2-3的上端面与上平板2-1的下端面连接；气缸2-4的下端面与下平板2-7中 心部的上端面密封连接；音圈电机定子2-5套在气缸2-4的外侧，使音圈电机定子2-5的下 端面与下平板2-7的上端面连接；活塞2-2的下侧部设置在气缸2-4内，使活塞2-2的外圆 面与气缸2-4的内圆面密封滑动连接，使音圈电机动子2-3的线圈部分与音圈电机定子2-5 的环形永磁体部分间隙磁感应连接；手动调压阀2-8的进气端口接气源，手动调压阀2-8的 出气端口与气缸2-4下端上的进气端口 2-4-1连通，电控比例调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次平台动态调平系统，其特征在于它包括平台（1）、第一带气缸的音圈电机（2）、第二带气缸的音圈电机（3）、第三带气缸的音圈电机（4）、工控机总成（5）、底座（6）、双轴传感器（7）；所述第一带气缸的音圈电机（2）包括上平板（2‑1）、活塞（2‑2）、音圈电机动子（2‑3）、气缸（2‑4）、音圈电机定子（2‑5）、光栅尺（2‑6）、下平板（2‑7）、手动调压阀（2‑8）、电控比例调压阀（2‑9）；活塞（2‑2）的上端面与上平板（2‑1）中心部的下端面连接；音圈电机动子（2‑3）套在活塞（2‑2）的外侧，使音圈电机动子（2‑3）的上端面与上平板（2‑1）的下端面连接；气缸（2‑4）的下端面与下平板（2‑7）中心部的上端面密封连接；音圈电机定子（2‑5）套在气缸（2‑4）的外侧，使音圈电机定子（2‑5）的下端面与下平板（2‑7）的上端面连接；活塞（2‑2）的下侧部设置在气缸（2‑4）内，使活塞（2‑2）的外圆面与气缸（2‑4）的内圆面密封滑动连接，使音圈电机动子（2‑3）的线圈部分与音圈电机定子（2‑5）的环形永磁体部分间隙磁感应连接；手动调压阀（2‑8）的进气端口接气源，手动调压阀（2‑8）的出气端口与气缸（2‑4）下端上的进气端口（2‑4‑1）连通，电控比例调压阀（2‑9）的进气端口与气缸（2‑4）下端上的出气端口（2‑4‑2）连通；光栅尺（2‑6）分别安装在音圈电机动子（2‑3）和音圈电机定子（2‑5）上，用于检测音圈电机动子（2‑3）与音圈电机定子（2‑5）之间的相对位移量；第二带气缸的音圈电机（3）的组成和连接关系、第三带气缸的音圈电机（4）的组成和连接关系都与第一带气缸的音圈电机（2）相同；所述工控机总成（5）包括工控机（5‑1）、三路运动控制板卡（5‑2）、三路DA板卡（5‑3）、第一电机驱动器（5‑4）、第二电机驱动器（5‑5）、第三电机驱动器（5‑6）、第一比例电磁阀控制器（5‑7）、第二比例电磁阀控制器（5‑8）、第三比例电磁阀控制器（5‑9）；三路运动控制板卡（5‑2）的数据输出输入总线端和三路DA板卡（5‑3）的数据输出输入总线端分别与工控机（5‑1）的数据输入输出总县端连接；第一电机驱动器（5‑4）的数据输入输出端、第二电机驱动器（5‑5）的数据输入输出端、第三电机驱动器（5‑6）的数据输入输出端分别连接在三路运动控制板卡（5‑2）的三路控制数据输出输入端上；第一比例电磁阀控制器（5‑7）的数据输入输出端、第二比例电磁阀控制器（5‑8）的数据输入输出端、第三比例电磁阀控制器（5‑9）的数据输入输出端分别连接在三路DA板卡（5‑3）的三路控制数据输出输入端上；第一带气缸的音圈电机（2）、第二带气缸的音圈电机（3）和第三带气缸的音圈电机（4）以三角位置设置在底座（6）上，使第一带气缸的音圈电机（2）下平板的下端面、第二带气缸的音圈电机（3）下平板的下端面和第三带气缸的音圈电机（4）下平板的下端面都与底座（6）的上端面连接；使第一带气缸的音圈电机（2）上平板的上端面、第二带气缸的音圈电机（3）上平板的上端面和第三带气缸的音圈电机（4）上平板的上端面都与平台（1）的下端面连接；工控机总成（5）的第一电机驱动器（5‑4）的驱动输出端、第二电机驱动器（5‑5）的驱动输出端、第三电机驱动器（5‑6）的驱动输出端分别与第一带气缸的音圈电机（2）的音圈电机动子（2‑3）的线圈输入端、第二带气缸的音圈电机（3）的音圈电机动子的线圈输入端、第三带气缸的音圈电机（4）的音圈电机动子的线圈输入端连接；工控机总成（5）的第一比例电磁阀控制器（5‑7）的驱动输出端、第二比例电磁阀控制器（5‑8）的驱动输出端、第三比例电磁阀控制器（5‑9）的驱动输出端分别与第一带气缸的音圈电机（2）的电控比例调压阀的输入端、第二带气缸的音圈电机（3）的电控比例调压阀的输入端、第三带气缸的音圈电机（4）的电控比例调压阀的输入端连接；第一带气缸的音圈电机（2）的光栅尺（2‑6）的信号输出端、第二带气缸的音圈电机（3）的光栅尺的信号输出端、第三带气缸的音圈电机（4）的光栅尺的信号输出端分别与工控机总成（5）的三个位移检测信号输入端连接；双轴传感器（7）设置在平台（1）的上端面上，使双轴传感器（7）的一个检测轴线与第一带气缸的音圈电机（2）、第二带气缸的音圈电机（3）和第三带气缸的音圈电机（4）位置构成的三角形的一个边平行，使双轴传感器（7）的另一个检测轴线与上述三角形的高平行。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，彭汉章，杜靖，王一光，李泽辉，崔莹，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23