專利名稱：一種基于液壓系統控制的全自動調平控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于伺服系統，特別是一種基于液壓系統控制的全自動調平控制裝置。
背景技術：
實現對雷達載車的自動調平是機動雷達的重要功能，對于采用液壓控制的重型、大型雷達載車系統，以往的自動調平是基于人工預調平后進行的調平控制，即人工操作調平腿撐實地面且將載車平臺升高到一定高度后再進行自動調平，調平方法需要人工干預且無法避免雷達載車調平腿的虛支撐現象。2010年10月于現代雷達期刊發表文章《基于油壓檢測的雷達車全自動調平策略》，該文主要針對油壓檢測進行的初步研究，在實際應用中無法解決載車平臺扭曲及多傳感器調平等問題。·
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種基于液壓系統控制的全自動調平控制裝置，極大地簡化了操作，提高了自動調平的成功率，消除了調平結束后的雷達載車調平腿虛支撐現象。實現本實用新型目的的技術方案為一種基于液壓系統控制的全自動調平控制裝置，包括傳感器、檢測元件，在雷達載車平臺下面的四個角分別設置第一調平腿、第二調平腿、第三調平腿、第四調平腿，該第一、二、三、四調平腿上各放置上下限位檢測開關，在第
一、二、三、四調平腿的油路里放置油壓檢測元件，放在各調平腿上的液壓馬達有位移脈沖檢測裝置；在雷達載車平臺的縱向軸線上的中心位置放置一水平儀，在載車尾粱的平臺縱向軸線上處放置一傾斜儀；水平儀、傾斜儀、主控單片機、狀態信息檢測、比例閥控制模塊通過CAN總線互連，油壓檢測元件的輸出值由主控單片機采樣，位移脈沖檢測裝置、上下限位檢測開關的狀態信息通過光耦電路輸出至主控單片機。本實用新型與現有技術相比，其顯著優點為(1)簡單有效在很大程度上提高的全自動調平的成功率，縮短調平時間。(2)可靠性高基本上基于現有硬件，不改變液壓系統的硬件設計，提高了系統的可靠性。(3)成本低只要采用復合判據且調平策略選擇恰當可避免調平后的虛支撐現象。對以往采用液壓控制的半自動調平系統，通過加裝油壓檢測裝置可改善調平控制性能，因此也具有一定的工程實用性。(4)應用范圍廣不僅適用于大平臺的重型雷達載車調平控制，對其他液壓控制的雷達載車調平系統具有更好的控制效果。
(5)操作簡單可實現“傻瓜式”全自動調平控制，雷達載車轉移陣地時，操作者只需要按下“調平”按鍵，載車自動完成放腿、著地、調平等一系列動作，無需人工干預。避免雷達載車平臺扭曲問題水平儀和傾斜儀配合使用，避免使用單傳感器導致的調平后載車平臺的扭曲現象。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
圖I是本實用新型調平傳感器分布圖。圖2是電路構架圖。圖3是基于復合判據的全自動調平流程圖。
具體實施方式
結合圖I和圖2，本實用新型基于液壓系統控制的全自動調平控制裝置，包括傳感器、檢測元件，在雷達載車平臺下面的四個角分別設置第一調平腿I、第二調平腿2、第三調平腿3、第四調平腿4，該第一、二、三、四調平腿1、2、3、4上各放置上下限位檢測開關，在第
一、二、三、四調平腿1、2、3、4的油路里放置油壓檢測元件，放在各調平腿上的液壓馬達有位移脈沖檢測裝置；在雷達載車平臺的縱向軸線上的中心位置放置一水平儀5，在載車尾粱的平臺縱向軸線上處放置一傾斜儀6 ;水平儀5、傾斜儀6、主控單片機、狀態信息檢測、t匕·例閥控制模塊通過CAN總線互連，油壓檢測元件的輸出值由主控單片機采樣，位移脈沖檢測裝置、上下限位檢測開關的狀態信息通過光耦電路輸出至主控單片機。其工作流程如圖3。本實用新型基于液壓系統控制的全自動調平控制裝置的第一調平腿I、第二調平腿2、第三調平腿3、第四調平腿4結構相同，每個調平腿由抱閘、內外套筒、滾珠絲桿，內套筒在外套筒內與螺母相連，滾珠絲桿與螺母相配合，該滾珠絲桿與液壓馬達輸出軸相連，滾珠絲桿與液壓馬達輸出軸之間設置抱閘，液壓馬達帶動滾珠絲桿旋轉，滾珠絲桿帶動配合的螺母，該螺母驅動內套筒在外套筒內相對運動。一、選擇上述相應的檢測元件完成調平過程的檢測I)觸發第一、二、三、四調平腿1、2、3、4的上、下限位檢測開關，完成各調平腿的行程保護，當調平腿伸到位行程開關動作時，比例閥控制模塊停止對調平腿伸的控制，當調平腿收到位行程開關動作時，比例閥控制模塊停止對調平腿收的控制；2)采用油壓檢測元件完成對調平腿的著地檢測，利用調平腿承載與油壓檢測元件檢測到的油壓值呈正比關系，當主控單片機采集到的η噸承載對應的油壓值時，認為調平腿著地(η根據不同雷達載車的承重而定，為工程實測值，如載車50噸承重，可以取3噸值為著地值)；3)采用液壓馬達脈沖信號對調平腿行程進行檢測，在調平腿伸或收的過程中，采集液壓馬達脈沖數m計算調平腿行程1，l=±mX液壓馬達一個脈沖的位移量；二、全自動調平控制I)主控單片機發送命令至比例閥控制模塊，控制第一、二、三、四調平腿1、2、3、4同時伸，對其進行著地判斷，即調平腿油壓檢測輸出值為0-5V的模擬信號，各調平腿的著地值由單片機采樣后經A/D變換獲得，通過α — β濾波或算術平均濾波法后作為著地檢測判據，判著地時調平腿移位脈沖數必須大于12 ；2)依次對第一、二、三、四調平腿1、2、3、4進行伸控制，兩動作間隔為4_5秒，如果每一個調平腿伸的動作都導致水平度變化，則認為四個調平腿均已著地；3)第一、二、三、四調平腿1、2、3、4著地后，主控單片機發送命令至比例閥控制模塊，控制第一、二、三、四調平腿1、2、3、4同時伸，將雷達載車抬高至調平腿行程的40-50%處，并采用只伸腿不收腿的方法，使載車平臺調平腿跨距大側的水平度值越過零位；4 )進入逼近式全自動調平依據三點決定一平面的原理，將傾斜儀6兩側第三、四調平腿3、4模擬為一虛擬調平腿，以載車平臺次高點對應的調平腿為基準，控制其它調平腿運動并使該運動有利于水平度的改善，以水平儀5為主傳感器，虛擬調平腿的內部調節依據傾斜儀6完成，控制比例閥控制模塊不停的尋找次高點，直到水平儀5和傾斜儀6的值滿足精度要求；5)進行虛支撐檢查控制在水平儀5和傾斜儀6的值滿足精度要求后，將各調平腿伸長相同小位移(如10-15個脈沖對應的位移量)，讀取過程中的油壓值作為調平腿是否撐實的依據；如果在撐實檢查中發現某調平腿未撐實，則撐實該調平腿后重新進入逼近式全自動調平方式并重新完成虛支撐檢查，第一、二、三、四調平腿1、2、3、4均已撐實且水平儀5和傾斜儀6的值滿足·精度要求，則自動調平結束。三、比例閥控制模塊中對比例閥的控制量為當XX)、YXK X1>0時，其中X為載車橫向水平度，Y為載車縱向水平度，Xl為載車尾梁水平度；如果水平儀5的XX)、Y>0，通過伸出第二調平腿2、收入第四調平腿4，調整水平儀5的值至指標范圍內，同時兼顧傾斜儀6的XI，伸出第三調平腿3，保證傾斜儀6安放處的水平度；以未動的第一調平腿I為基點，使控制第二、三、四調平腿2、3、4的比例閥占空比與水平儀5、傾斜儀6值X、Y、Xl相關聯K (X) = KO+ ( fab (X) / Kl)；K (y) = KO+ ( fab (Y)/ K2)；Ks (x、y)= KO+ ((fabs (Y) + fabs (X)) / K2)；式中KO :使調平腿比例閥動作的最小賦值；KU K2 :將傾斜度與控制調平腿比例閥動作的脈寬調制值相關聯的系數，Kl (K2 ；K1、K2的取值使得K (x)、K (y)、Ks (x、y)在比例閥自身最小賦值和最大賦值之間；當X、Y、X1的取值按照表I組合時，根據上述過程以及表I中八種情況，均得出第
二、三、四調平腿2、3、4的比例閥占空比與水平儀5、傾斜儀6值X、Y、Xl的關聯關系，其中表I為表I控制方式組合
序號I傳感器輸出I控制量賦植
1_X>0,Y>0, XDO 伸調平腿2 K(X),收調平腿4 K (y)，伸調平腿3 Ks (xl)_
2X>0,Y>0, XKO 伸調平腿2 Κ(χ)，收調平腿4 K (y)，收調平腿3 Kf (xl)~
3X>0,Y<0, XDO 伸調平腿3 Κ(χ)，收調平腿I K (y)，收調平腿4 Ks (xl)~
4X>0,Y<0, XKO 伸調平腿3 Κ(χ)，收調平腿I K (y)，伸調平腿4 Kf (xl)~
5X<0,Y>0, XDO 收調平腿3 Κ(χ)，伸調平腿I K (y)，收調平腿4 Kf (xl)~
6X<0,Y>0, XKO 收調平腿3 Κ(χ)，伸調平腿I K (y)，伸調平腿4 Ks (xl)_
7X<0,Y<0, XDO 伸調平腿4 Κ(χ)，收調平腿2 K (y)，伸調平腿3 Kf (xl)_
8|x<0,Y<0, XKO I伸調平腿4 Κ(χ)，收調平腿2 K (y)，收調平腿3 Ks (xl)~
權利要求1.一種基于液壓系統控制的全自動調平控制裝置，其特征在于在雷達載車平臺下面的四個角分別設置第一調平腿(I)、第二調平腿(2)、第三調平腿(3)、第四調平腿(4)，該第一、二、三、四調平腿(1、2、3、4)上各放置上下限位檢測開關，在第一、二、三、四調平腿(I、2、3、4)的油路里放置油壓檢測元件，放在各調平腿上的液壓馬達有位移脈沖檢測裝置；在雷達載車平臺的縱向軸線上的中心位置放置一水平儀(5)，在載車尾粱的平臺縱向軸線上處放置一傾斜儀(6);水平儀(5)、傾斜儀(6)、主控單片機、狀態信息檢測、比例閥控制模塊通過CAN總線互連，油壓檢測元件的輸出值由主控單片機采樣，位移脈沖檢測裝置、上下限位檢測開關的狀態信息通過光耦電路輸出至主控單片機。
2.根據權利要求I所述的基于液壓系統控制的全自動調平控制裝置，其特征在于 第一調平腿(I)、第二調平腿(2)、第三調平腿(3)、第四調平腿(4)結構相同，每個調平腿由抱閘、內外套筒、滾珠絲桿，內套筒在外套筒內與螺母相連，滾珠絲桿與螺母相配合，該滾珠絲桿與液壓馬達輸出軸相連，滾珠絲桿與液壓馬達輸出軸之間設置抱閘，液壓馬達帶動滾珠絲桿旋轉，滾珠絲桿帶動配合的螺母，該螺母驅動內套筒在外套筒內相對運動。
專利摘要本實用新型公開了一種基于液壓系統控制的全自動調平控制裝置，在雷達載車平臺下面的四個角分別設置第一、二、三、四調平腿，該第一、二、三、四調平腿上各放置上下限位檢測開關，在第一、二、三、四調平腿伸的油路里放置油壓檢測元件，放在各調平腿上的液壓馬達有位移脈沖檢測裝置；在雷達載車平臺的縱向軸線上的中心位置放置一水平儀，在載車尾粱的平臺縱向軸線上處放置一傾斜儀；水平儀、傾斜儀、主控單片機、狀態信息檢測、比例閥控制模塊通過CAN總線互連，油壓檢測元件的輸出值由主控單片機采樣，位移脈沖檢測裝置、上下限位檢測開關的狀態信息通過光耦電路輸出至主控單片機。本實用新型簡單有效、可靠性高，實現成本低，并有較大應用范圍。
文檔編號G05B19/042GK202710969SQ201120550748
公開日2013年1月30日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者施勤, 吳冰, 黃海濤, 彭國朋 申請人:中國電子科技集團公司第十四研究所