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自動調(diào)平平臺結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)設(shè)計研究
吳小芳 劉小明 2022/5/23 19:19:32
（江蘇省丹陽中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 鎮(zhèn)江 212300）
摘 要：為了改善自動調(diào)平技術(shù)性能，本文以平臺結(jié)構(gòu)作為改進(jìn)突破口，提出新的平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。以強化支撐為目的，結(jié)合平臺調(diào)平控制需求，設(shè)計控制系統(tǒng)總體架構(gòu)。通過單獨計算各個電桿的控制角度，下達(dá)控制作業(yè)命令。測試結(jié)果表明，本控制系統(tǒng)能夠較為準(zhǔn)確地調(diào)平平臺，可以作為平臺自動調(diào)平控制設(shè)計參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)；自動調(diào)平平臺；單片機(jī)
Research on structure and control system design of automatic leveling platform
Wu Xiaofang Liu Xiaoming
(Jiangsu Danyang secondary vocational school, Zhenjiang, Jiangsu, 212300)
Abstract: in order to improve the performance of automatic leveling technology, this paper takes the platform structure as the improvement breakthrough, and puts forward a new platform structure design scheme. In order to strengthen the support, combined with the platform leveling control requirements, the overall architecture of the control system is designed. The control angle of each electric pole is calculated separately to issue the control operation command. The test results show that the control system can level the platform accurately and can be used as a reference for the design of automatic leveling control of the platform.
Key words: control system; Automatic leveling platform; singlechip
近年來，自動化調(diào)平技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，成為了各類設(shè)備穩(wěn)定運行的重要控制技術(shù)[1]。通過開發(fā)自動調(diào)平控制系統(tǒng)，有助于降低設(shè)備控制程序的復(fù)雜程度，并且可以在一定程度上降低設(shè)備的操作技術(shù)水平，對崗位技術(shù)人員的操作能力有所降低[2]。為了增加此方面的科研成果，我國嘗試開發(fā)一種自動調(diào)平系統(tǒng)，利用調(diào)平平臺，對設(shè)備作業(yè)狀態(tài)加以調(diào)平控制。目前，該研究項目仍然停留在研究階段，尚未形成完整的系統(tǒng)設(shè)計方案，本文嘗試從自動調(diào)平平臺的機(jī)械結(jié)構(gòu)及作業(yè)原理出發(fā)，提出新的調(diào)平控制系統(tǒng)設(shè)計研究。
1 自動調(diào)平平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)及作業(yè)原理
自動調(diào)平平臺中含有3種支撐模式，每種支撐模式的支撐點數(shù)量不同[3]。目前，已經(jīng)開發(fā)的這3種支撐模式各自存在缺點，主要體現(xiàn)在抗傾覆能力薄弱、平臺側(cè)翻可能性較大、幾何問題較大、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算量較大4個方面。為了彌補這些設(shè)計方案的不足，本文提出一種新的自動調(diào)平平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，如圖1所示。
1-上平臺；2-電桿I；3-下平臺；4-電桿II；5-虛固定桿；6-電桿III
圖1 自動調(diào)平平臺機(jī)械結(jié)構(gòu)
該平臺通過打造上平面，達(dá)到提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的目的。利用4個球鉸作為支撐點，在不同圖中不同位置布設(shè)，將架構(gòu)支撐起來。采用移動副方式，將下平臺與虛固定桿連接到一起，同時借助鉸鏈，將下平臺、虛固定桿、電桿III、電桿II（電動推桿）連接到一起，定義為X軸。虛固定桿與電桿I的連接中線，在本結(jié)構(gòu)中定義為Y軸，該連接線路與下平臺的連接，借助鉸鏈完成連接。本結(jié)構(gòu)中的原點定義為X軸與Y軸的交點，自動調(diào)平平臺的自由度設(shè)置為3。
該平臺運用3個電桿實現(xiàn)自動調(diào)平，當(dāng)其均沿著相同的方向運動時，以上平臺作為調(diào)節(jié)對象，通過增加該平臺的高度，完成自動調(diào)平。其中，上平臺調(diào)節(jié)高度就是Z軸方向?qū)?yīng)的高度。以X軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時，通過俯仰調(diào)平作業(yè)，同時調(diào)（未完，下一頁）
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