本发明专利技术公开了一种应用于张线振荡动导数试验的驱动控制装置，包括：上位机控制单元、网络通讯单元、本地控制单元、PLC信号模块单元、信号转换单元、伺服调制单元、液压驱动单元、位置反馈单元和液压泵站动力单元。上位机控制单元下发液压驱动单元的控制指令，实现液压驱动单元按照指定形式的运动控制。伺服调制单元通过调制作用，将压力和流量调制后的液压油作用在液压驱动单元上，驱动风洞试验模型进行强迫振荡动导数试验，位置反馈单元将液压驱动单元的实时位置反馈给本地控制单元，并参与液压驱动单元的位置伺服闭环控制。本发明专利技术能够实现对试验模型的高精度驱动运动控制，从而获得高精度的动导数试验数据。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于张线振荡动导数试验的驱动控制装置
:本专利技术涉及低速风洞试验领域，具体涉及一种应用于张线振荡动导数试验的驱动控制装置。
技术介绍
：动稳定性导数(简称动导数)是飞行器在总体设计、结构设计以及飞控系统设计过程中进行动稳定性分析、机动特性分析以及非定常气动特性分析所必须参考的数据。低速风洞强迫振荡动导数试验是获取飞行器动导数数据的重要手段。目前，国内外的空气动力研究单位普遍采用电机+减速器/齿轮齿条的驱动方式，尾撑、腹称以及背称等硬性支撑方式进行风洞强迫振荡动导数试验。电机+减速器/齿轮齿条在进行往复正弦振荡时会因为齿轮间隙，降低对试验模型的姿态角的控制精度，伺服电机的强电磁环境会对天平信号产生较大干扰，硬性支撑会对模型附近区域流场造成较大破坏，引入额外的支架干扰因素，以上这些因素往往会对动导数试验数据的精准度产生较大的影响。
技术实现思路
：针对上述动导数试验系统存在的普遍问题，本专利技术的目的是提供了一种应用于张线振荡动导数试验的驱动控制装置，解决了如上问题，从而获取高精度的动导数试验数据，为飞行器的动态品质分析、操稳特性分析以及飞控系统设计提供精准的动导数试验数据。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案：一种应用于张线振荡动导数试验的驱动控制装置，包括：上位机控制单元、网络通讯单元、本地控制单元、PLC信号模块单元、信号转换单元、伺服调制单元、液压驱动单元、位置反馈单元和液压泵站动力单元，液压泵站动力单元输出的液压油经伺服调制单元调制解调后作用于液压驱动单元，网络通讯单元建立整个驱动控制装置的工业以太网通讯环境，实现上位机控制单元、本地控制单元以及液压泵站动力单元之间的网络通讯功能；所述的本地控制单元与上位机控制单元通过工业以太网进行控制指令和反馈数据的交互，实现对液压驱动单元的位置伺服闭环控制；所述的上位机控制单元下发液压驱动单元的控制指令，实现液压驱动单元按照指定形式的运动控制；同时，下发液压泵站动力单元的控制指令并接收液压泵站动力单元反馈的状态信息；所述的PLC信号模块单元与本地控制单元之间建立通讯链路，具备模拟信号、数字信号的输入、输出以及位置反馈信号的采集功能；所述的信号转换单元将PLC信号模块单元输出的电压控制信号转换为电流控制信号，用于伺服调制单元的控制；所述的伺服调制单元通过调制作用，将压力和流量调制后的液压油作用在液压驱动单元上，驱动风洞试验模型进行强迫振荡动导数试验；所述的位置反馈单元与液压驱动单元的转轴连接，将液压驱动单元的实时位置反馈给本地控制单元，并参与液压驱动单元的位置伺服闭环控制。本专利技术还具有如下技术特征：所述的液压驱动单元包含两个同步运动的电液伺服马达，采用双电液伺服马达的同步驱动运动，驱动风洞试验模型进行强迫振荡动导数试验。采用如上所述的驱动控制装置得出的一种张线振荡动导数试验方法，步骤如下：步骤一、上位机控制单元通过网络通讯单元向本地控制单元下发动导数试验指标：正弦振荡的频率、振幅和平衡角；步骤二、本地控制单元控制液压驱动单元步进到初相位置；步骤三、上位机控制单元检测到液压驱动单元已到达初相位置后，下发正弦起振指令；步骤四、本地控制单元控制液压驱动单元进行给定指标的同步正弦振荡运动；步骤五、当本地控制单元检测到液压驱动单元的正弦振荡达到给定试验指标后、且第一次沿正方向经过平衡角时，本地控制单元通过POWERLINK通讯总线和PLC信号模块单元向定时触发系统发出到位触发信号；步骤六、定时触发系统根据试验频率将每个周期进行240次时间等分，然后利用其高速脉冲输出功能，在接到到位触发信号后，单周期240次、连续22个周期输出中断触发信号，触发数据采集系统进行动导数试验数据以及液压驱动单元的实时位置的采集；步骤七、上位机控制单元实时检测定时触发单元输出的触发脉冲数，当检测到触发脉冲已完成全部输出且数据采集系统完成采集后，上位机控制单元通过网络通讯单元向本地控制单元下发停止指令；步骤八、本地控制单元控制液压驱动单元缓慢减速并停止；步骤九、上位机控制单元检测到液压驱动单元停止后，通过网络通讯单元向本地控制单元下发新的动导数试验指标：正弦振荡的频率、振幅和平衡角；步骤十、依次重复步骤二至步骤九，完成接下来一个角度序列的动导数试验，直至最后一点的动导数试验完成步骤八后，试验结束。本专利技术具有如下优点及有益效果：本专利技术具有、扭矩大、动态响应快以及张线支撑干扰小(几乎可以忽略)等优点，能够实现对试验模型的高精度驱动运动控制，从而获得高精度的动导数试验数据。附图说明图1为一种应用于张线振荡动导数试验的驱动控制装置原理图。其中1-上位机控制单元，2-网络通讯单元，3-本地控制单元，4-PLC信号模块单元，5-信号转换单元，6-伺服调制单元，7-液压驱动单元，8-位置反馈单元，9-液压泵站动力单元。具体实施方式下面根据说明书附图举例对本专利技术做进一步的说明：实施例1如图1所示，一种应用于张线振荡动导数试验的驱动控制装置，包括：上位机控制单元1、网络通讯单元2、本地控制单元3、PLC信号模块单元4、信号转换单元5、伺服调制单元6、液压驱动单元7、位置反馈单元8和液压泵站动力单元9，液压泵站动力单元9输出的液压油经伺服调制单元6调制解调后作用于液压驱动单元7，网络通讯单元2建立整个驱动控制装置的工业以太网通讯环境，实现上位机控制单元1、本地控制单元3以及液压泵站动力单元9之间的网络通讯功能；本地控制单元3与上位机控制单元1通过工业以太网进行控制指令和反馈数据的交互；实现对液压驱动单元7的位置伺服闭环控制；所述的上位机控制单元1下发液压驱动单元7的控制指令，实现液压驱动单元7按照指定形式的运动控制；同时，下发液压泵站动力单元9的控制指令并接收液压泵站动力单元9反馈的状态信息；所述的PLC信号模块单元4与本地控制单元3之间建立通讯链路，具备模拟信号、数字信号的输入、输出以及位置反馈信号的采集功能；所述的信号转换单元5将PLC信号模块单元4输出的电压控制信号转换为电流控制信号，用于伺服调制单元6的控制；所述的伺服调制单元6通过调制作用，将压力和流量调制后的液压油作用在液压驱动单元7上，驱动风洞试验模型进行强迫振荡动导数试验；所述的位置反馈单元8与液压驱动单元7的转轴连接，将液压驱动单元7的实时位置反馈给本地控制单元3，并参与液压驱动单元7的位置伺服闭环控制。所述的液压驱动单元7包含两个同步运动的电液伺服马达，采用双电液伺服马达的同步驱动运动，驱动风洞试验模型进行强迫振荡动导数试验。实施例2按照图1所示搭建驱动控制装置，具体试验方法如下：步骤一、上位机控制单元1通过网络通讯单元2向本地控制单元3下发动导数试验指标：正弦振荡的频率、振幅和平衡角；步骤二、本地控制单元3控制液压驱动单元6步进到初相位置；步骤三、上位机控制单元1检测到液压驱动单元6已到达初相位置后，下发正弦起振指令；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于张线振荡动导数试验的驱动控制装置，包括：上位机控制单元(1)、网络通讯单元(2)、本地控制单元(3)、PLC信号模块单元(4)、信号转换单元(5)、伺服调制单元(6)、液压驱动单元(7)、位置反馈单元(8)和液压泵站动力单元(9)，液压泵站动力单元(9)输出的液压油经伺服调制单元(6)调制解调后作用于液压驱动单元(7)，网络通讯单元(2)建立整个驱动控制装置的工业以太网通讯环境，实现上位机控制单元(1)、本地控制单元(3)以及液压泵站动力单元(9)之间的网络通讯功能；其特征在于：所述的本地控制单元(3)与上位机控制单元(1)通过工业以太网进行控制指令和反馈数据的交互，实现对液压驱动单元(7)的位置伺服闭环控制，所述的上位机控制单元(1)下发液压驱动单元(7)的控制指令，实现液压驱动单元(7)按照指定形式的运动控制；同时，下发液压泵站动力单元(9)的控制指令并接收液压泵站动力单元(9)反馈的状态信息；所述的PLC信号模块单元(4)与本地控制单元(3)之间建立通讯链路，具备模拟信号、数字信号的输入、输出以及位置反馈信号的采集功能；所述的信号转换单元(5)将PLC信号模块单元(4)输出的电压控制信号转换为电流控制信号，用于伺服调制单元(6)的控制；所述的伺服调制单元(6)通过调制作用，将压力和流量调制后的液压油作用在液压驱动单元(7)上，驱动风洞试验模型进行强迫振荡动导数试验；所述的位置反馈单元(8)与液压驱动单元(7)的转轴连接，将液压驱动单元(7)的实时位置反馈给本地控制单元(3)，并参与液压驱动单元(7)的位置伺服闭环控制。/n...
【技术特征摘要】
1.一种应用于张线振荡动导数试验的驱动控制装置，包括：上位机控制单元(1)、网络通讯单元(2)、本地控制单元(3)、PLC信号模块单元(4)、信号转换单元(5)、伺服调制单元(6)、液压驱动单元(7)、位置反馈单元(8)和液压泵站动力单元(9)，液压泵站动力单元(9)输出的液压油经伺服调制单元(6)调制解调后作用于液压驱动单元(7)，网络通讯单元(2)建立整个驱动控制装置的工业以太网通讯环境，实现上位机控制单元(1)、本地控制单元(3)以及液压泵站动力单元(9)之间的网络通讯功能；其特征在于：所述的本地控制单元(3)与上位机控制单元(1)通过工业以太网进行控制指令和反馈数据的交互，实现对液压驱动单元(7)的位置伺服闭环控制，所述的上位机控制单元(1)下发液压驱动单元(7)的控制指令，实现液压驱动单元(7)按照指定形式的运动控制；同时，下发液压泵站动力单元(9)的控制指令并接收液压泵站动力单元(9)反馈的状态信息；所述的PLC信号模块单元(4)与本地控制单元(3)之间建立通讯链路，具备模拟信号、数字信号的输入、输出以及位置反馈信号的采集功能；所述的信号转换单元(5)将PLC信号模块单元(4)输出的电压控制信号转换为电流控制信号，用于伺服调制单元(6)的控制；所述的伺服调制单元(6)通过调制作用，将压力和流量调制后的液压油作用在液压驱动单元(7)上，驱动风洞试验模型进行强迫振荡动导数试验；所述的位置反馈单元(8)与液压驱动单元(7)的转轴连接，将液压驱动单元(7)的实时位置反馈给本地控制单元(3)，并参与液压驱动单元(7)的位置伺服闭环控制。
2.根据权利要求1所述的一种应用于张线振荡动导数试验的驱动控制装置，其特征在于：所述的液压驱动单元(7)包含两个同步运动的电液伺服马达，采用双电液伺服马达的同步驱动运动，驱动风洞试验...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭浩，王建锋，沈彦杰，牟伟强，陈昊，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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