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六自由度飞机加受油模拟平台_特种飞行模拟设备
发布时间:2021-05-31 15:11

  南京全控受客户委托研发生产在地面上进行模拟加受油状态的六自由度飞行加受油模拟平台,平台是由六支电动缸,上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成,下平台固定在基础上,借助六只电动缸的伸缩运动,完成上平台在空间六个自由度(α,β,γ, X,Y,Z)的运动,从而可以模拟出各种空间运动姿态。六自由度运动平台涉及到机械、液压、电气、控制、计算机、传感器,空间运动数学模型、实时信号传输处理等一系列高科技领域,因此六自由度运动平台是控制领域水平的标志性象征。尤其是控制柜模拟飞行时加受油状态,精准模拟帮助更好的进行科研研究,攻破难题。

  加受油模拟六自由度运动平台及控制系统主体由六自由度平台并联机构的六个支撑为六个电动缸,,六自由度运动平台在控制系统检测和控制下运行。并将控制信号下达给实时控制计算机,计算机控制系统通过位置-缸长解算,通过驱动伺服电机改变电动缸缸长,以实现运动平台的六个自由度的运动,即笛卡尔坐标系内的三个平移运动和绕三个坐标轴的转动。来提供飞机的俯仰、横滚、偏航、前移、横移和升降的运动特性,模拟加油阶段的飞机瞬时动感和重力分量的持续感。加受油模拟六自由度运动平台及控制系统主要由机械系统部分与电气控制系统部分组成,机械系统部分:采用TecPlat Stewart机构的六自由度运动平台方式。六自由度运动平台的下平台安装在地面上。其中上平台为运动平台,它由六只电动缸支承,运动平台与电动缸采用12个虎克铰连接,上下平台与虎克铰之间采用六个固定基座做桥接。

  电气控制系统部分:六个电动缸釆用基于EtheCAT总线的绝对值编码器伺服电机,通过网线直接连接到PC控制器。系统控制原理是通过来自上位机输出平台姿态的状态信号(3个位移量X,Y,Z和俯仰角α,倾侧角β,转向角γ),经过下位机计算机通讯接口进入计算机运算,并经解算转换成6台伺服缸的指令信号通过伺服控制,从而求得当前时刻运动平台在空间的实际姿态(3个位移量,3个转角),通过编码器反馈信号的换算,经总线反馈至计算机完成计算,并采用数字式闭环控制,6台电动缸同时协调动作构成平台运动的瞬时姿态。实时精确地控制各电动缸的伸长量,同时信息传输给控制器,控制器通过计算确保六只电动缸的协调动作以及控制精度。

  平台控制系统采用全数字伺服控制系统,根据姿态指令,运用平台反解解出六只电动缸的伸长量,通过总线传递给驱动器,由驱动器得到信息并驱动电动机转动,电动缸按照指令伸缩,平台亦运行到相应姿态。驱动器可实时检测出电动机的力矩、速度、位置信息通过EtherCAT总线发送到控制器,构成闭环控制系统。


关键词: 六自由度飞行平台,加受油模拟平台,特种飞行模拟
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