一种便携式惯组测试电控系统技术方案

一种便携式惯组测试电控系统，包括电控箱和机械台体，所述电控箱通过线缆与机械台体相连接，所述机械台体用于搭载惯组负载并提供三维旋转运动；所述电控箱内设有电源模块、控制模块、驱动器、电气接口，所述控制模块实时接收运行指令控制机械台体完成模拟测试工作；所述控制模块的硬件架构采用单板DSP器件+FPGA器件结构，FPGA器件实现包括测角解析、外部通信以及驱动DA输出等逻辑接口，DSP器件用于运动控制算法核心运算。本发明专利技术不仅降低产品测试成本，并且采用便携式操作控制箱便于惯组测试使用；在惯组产品测试平台上能够达到降低测试产品成本和有效提高测试效率。品成本和有效提高测试效率。品成本和有效提高测试效率。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式惯组测试电控系统


[0001]本专利技术涉及一种便携式惯组测试电控系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着国内外惯组系统技术发展和广泛应用需要，在车载导航等范围广使用等特点，由于陀螺惯组产品使用的过程中需要定期标定修正，因此也亟待相关测试标定系统。
[0003]特别地，三轴惯组测试平台是用于飞行器或其他导航模拟器等半实物仿真的关键部件，惯组测试平台广泛用于航空、航海、国防建设领域中，也能够用于惯性高航系统、惯性仪表等高精密仪器的性能测试，标定和仿真实验。根据传统惯组测试平台的设计研究，其中惯组测试电气控制系统主要是集成操作系统的模式，该系统成本、使用环境等要求高，导致产品测试效率无法满足实际需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术其目的就在于提供一种便携式惯组测试电控系统，以解决上述
技术介绍
中的问题。
[0005]为实现上述目的而采取的技术方案是，一种便携式惯组测试电控系统，包括电控箱和机械台体，所述电控箱通过线缆与机械台体相连接，所述机械台体用于搭载惯组负载并提供三维旋转运动；所述电控箱内设有电源模块、控制模块、驱动器、电气接口，所述控制模块实时接收运行指令控制机械台体完成模拟测试工作；所述控制模块的硬件架构采用单板DSP器件+FPGA器件结构，FPGA器件实现包括测角解析、外部通信以及驱动DA输出等逻辑接口，DSP器件用于运动控制算法核心运算。
[0006]进一步，所述电控箱上设有触摸屏、电压表和电流表，所述触摸屏上带有串行RS422接口和网络接口，通过电控箱与外部设备通信。
[0007]进一步，所述机械台体包括与驱动器连接的电机，电机的输出端连接转台框架；机械台体运动过程中该误差经过控制模块运算后产生对应电压值，通过DA转换将电压值输出，作为驱动器的输入，驱动器输出电压驱动电机来实现对电机的控制。
[0008]有益效果与现有技术相比本专利技术具有以下优点。
[0009]本专利技术可以在惯组产品测试使用便携式测控箱提高测试效率，简化操作流程，该专利技术采用一体化触摸屏操控结构简单。
附图说明
[0010]以下结合附图对本专利技术作进一步详述。
[0011]图1 为本专利技术所述惯组测试电控系统的组成结构示意图；图2为本专利技术中电控箱的内部结构示意图；
图3为本专利技术中电控箱的外观示意图。
具体实施方式
[0012]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步描述。
[0013]如图1
‑
图3所示，一种便携式惯组测试电控系统，包括电控箱1和机械台体2，所述电控箱1通过线缆与机械台体2相连接，所述机械台体2用于搭载惯组负载并提供三维旋转运动；所述电控箱1内设有电源模块4、控制模块3、驱动器5、电气接口6，所述控制模块3实时接收运行指令控制机械台体2完成模拟测试工作；所述控制模块3的硬件架构采用单板DSP器件+FPGA器件结构，FPGA器件实现包括测角解析、外部通信以及驱动DA输出等逻辑接口，DSP器件用于运动控制算法核心运算。
[0014]所述电控箱1上设有触摸屏7、电压表8和电流表9，所述触摸屏7上带有串行RS422接口和网络接口，通过电控箱1与外部设备通信。
[0015]所述机械台体2包括与驱动器5连接的电机，电机的输出端连接转台框架；机械台体2运动过程中该误差经过控制模块3运算后产生对应电压值，通过DA转换将电压值输出，作为驱动器5的输入，驱动器5输出电压驱动电机来实现对电机的控制。
[0016]本专利技术所述的机械台体2是最终执行机构，用于搭载惯组负载并提供三维旋转运动；电控箱1的控制模块3实时接收运行指令控制机械台体2完成模拟测试工作。控制模块3的硬件架构采用单板DSP+FPGA结构，FPGA器件实现包括测角解析、外部通信以及驱动DA输出等逻辑接口功能，DSP器件负责运动控制算法核心运算功能。
[0017]电控箱1采用手提结构设计具有轻便和操作便捷特点，电控箱1内部包括以下几部分：电源模块4、控制模块3、驱动器5、电气接口6，其中电源模块4安装于箱体底部、控制模块3安装在左侧箱体支板、驱动器5模块位于箱体右侧支板，电气接口6安装在后面板位置。电控箱1的前面板安装用于系统操作的触摸屏7和电控系统的电源电压电流检测装置：电压表8和电流表9。
[0018]所述触摸屏7为嵌入式触摸屏，触摸屏7带有串行RS422接口和网络接口，通过电控箱连接器与外部设备通信。
[0019]惯组模拟轨迹运行控制原理基于误差控制，即输入目标指令值与转台反馈值的差值为误差为零。机械台体2运动过程中该误差经过控制模块3运算后产生对应电压值，通过DA转换将电压值输出，作为驱动器5的输入，驱动器5输出电压驱动电机来实现对电机的控制。当电机输入端电压为正值电机正转，反之则反转，电压值大则速度快，反之则慢。电机驱动转台框架旋转，旋转的角度通过角度反馈元件采集，经过测角模块和控制模块计算出闭环反馈值，再与指令值进行比较，当出现偏差时输出电压调整运行，循环控制直到误差为零。
[0020]本专利技术包括机械台体2和电控箱1，其中机械台体2主要包括有电机、工作台面、内框、中框、外框、底座及调平支脚；测控箱1包括有一体化的触摸屏7、AC/DC电源、控制电路。
[0021]机械台体2的三个自由度传动均采用蜗轮蜗杆传动；三轴均由电机驱动蜗杆从而带动蜗轮运动，同时蜗轮充当了框架的功能，最终实现工作台面的三个自由度的转动。三个自由度转动反馈元件均采用海德汉旋转编码器作为角度反馈元件，角度编码器安装在力矩电机的一端。机械台体外环转角范围为
±
90
°
，中环转角范围为
±
45
°
，内环转角范围为
±
15
°
，出于对转台安全性的考虑，考虑在
±
92
°
（外环）、
±
46
°
（中环）、
±
16
°
（内环）位置处安装限位块来作为台体的机械限位组件。
[0022]测试系统控制部分由电源转换模块、触摸屏软件、核心板和驱动单元等部分组成，控制系统以触摸屏上位机作为综合管理层，实现系统的直接控制和集中测试管理功能，核心板负责实现对机械台体驱动控制，完成系统的运动控制、状态监控功能。
[0023]系统软件采用Visual C++开发，软件的功能划分主要包括：单步控制、流程控制、脉冲控制和零位标定。单步控制主要是对“正俯仰”、“负俯仰”、“正偏航”、“负偏航”、“正滚动”、“负滚动”、“自毁I+”、“自毁I
‑”
、“自毁II+”、“自毁II
‑”
和“回零”等功能控制。流程控制包括“一级主动段极性检查”、“一级滑行段极性检查”、“二级主动段极性检查”3种控制模式。自检功能控制是指输入转台各轴目标位置角度，转台即可按照设定值的运行速度、角加速度运行到指定目标位置。数字控制是指根据被测件惯组的脉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式惯组测试电控系统，包括电控箱（1）和机械台体（2），其特征在于，所述电控箱（1）通过线缆与机械台体（2）相连接，所述机械台体（2）用于搭载惯组负载并提供三维旋转运动；所述电控箱（1）内设有电源模块（4）、控制模块（3）、驱动器（5）、电气接口（6），所述控制模块（3）实时接收运行指令控制机械台体（2）完成模拟测试工作；所述控制模块（3）的硬件架构采用单板DSP器件+FPGA器件结构，FPGA器件实现包括测角解析、外部通信以及驱动DA输出等逻辑接口，DSP器件用于运动控制算法核心运算。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊宇峰，徐玮珩，余沛，张旭明，
申请(专利权)人：九江精密测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：