(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.07.30
C N 103950433
A (21)申请号 201410114374.6
(22)申请日 2014.03.25
B60S 9/02(2006.01)
(71)申请人北京航天发射技术研究所
地址100076 北京市丰台区南大红门路1号
申请人中国运载火箭技术研究院
(72)发明人王志勇 吴齐才 王磊 赵慧莉
黄媛媛 苏娟 刘海阳 李德忠
(74)专利代理机构北京双收知识产权代理有限
公司 11241
代理人
李云鹏
(54)发明名称
(57)摘要
一种车载平台调平控制系统及方法，包括调
平控制器M 、车载平台T 、第一支腿驱动机构A1、第 二支腿驱动机构A2、第三支腿驱动机构A3、第四
支腿驱动机构A4、第一调平支腿B1、第二调平支
腿B2、第三调平支腿B3、第四调平支腿B4、第一支
支腿压力传感器C3、第四支腿压力传感器C4、第
一支腿移位传感器C1、第二支腿移位传感器C2、
第三支腿移位传感器C3、第四支腿移位传感器
C4、双轴水平传感器。本发明提出了一种基于四支
腿车载平台T 的快速调平控制系统，此策略无需
实时监测水平传感器数据，避免水平仪数据跳动
对调平流程带来不利影响，同时可解决水平传感
器X 轴和Y 轴的耦合问题。
(51)Int.Cl.
权利要求书2页 说明书5页 附图3页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书5页 附图3页(10)申请公布号CN 103950433 A
1.一种车载平台调平控制系统，其特征在于，包括调平控制器M、车载平台T、第一支腿驱动机构A1、第二支腿驱动机构A2、第三支腿驱动机构A3、第四支腿驱动机构A4、第一调平支腿B1、第二调平支腿B2、第三调平支腿B3、第四调平支腿B4、第一支腿压力传感器C1、第二支腿压力传感器C2、第三支腿压力传感器C3、第四支腿压力传感器C4、第一支腿移位传感器C1、第二支腿移位传感器C2、第三支腿移位传感器C3、第四支腿移位传感器C4、双轴水平传感器S；
第一、第二、第三、第四调平支腿上分别依次安装有第一、第二、第三、第四支腿压力传感器和第一、
第二、第三、第四支腿移位传感器，第一、第二、第三、第四支腿移位传感器与调平控制器M的信号输入端电连接，第一、第二、第三、第四支腿驱动机构与调平控制器M的控制信号输出端连接，第一、第二、第三、第四支腿驱动机构分别依次与第一、第二、第三腿、第四调平支腿连接；
第一、第二、第三、第四调平支腿用于支撑车载平台T，第一、第二、第三、第四支腿压力传感器用于采集四个调平支腿的撑地压力，第一、第二、第三、第四支腿移位传感器用于采集第一、第二、第三、第四调平支腿的移位数据并反馈给调平控制器M，调平控制器M用于接收第一、第二、第三、第四支腿压力传感器和第一、第二、第三、第四支腿移位传感器采集来的移位数据并根据结果分析移位数据，第一、第二、第三、第四支腿驱动机构分别用于驱动第一、第二、第三腿、第四调平支腿，第一、第二、第三、第四支腿压力传感器用于采集四个支腿的压力值。
2.根据权利要求1所述的车载平台调平控制系统，其特征在于，支腿预伸长度的计算公式中设置有补偿长度（L），补偿长度（L）用于保证四个支腿的预伸长度都为正值。
3.根据权利要求2所述的车载平台调平控制系统，其特征在于，调平过程中四个支腿同时伸同时停。
4.根据权利要求3所述的车载平台调平控制系统，其特征在于，
所述调平控制器（M）所用型号为Rexroth公司的RC6-9/20；
第一、第二、第三、第四支腿移位传感器采用型号为HYDAC公司的HLT1100-R2-K05-CAN-0950；
第一、第二、第三、第四支腿压力传感器采用型号为HUBA公司的511.941603742；
双轴水平传感器S采用型号为美国精良公司的NS-5DMG2-CXD。
5.利用权利要求1至4任一所述车载平台调平控制系统进行调平控制的方法，包括以下步骤：
S1、开始，系统初始化；
S2、快速伸出四个支腿；
S3、调平控制器M实时采集四个压力传感器的采集数据，并判断是否检测到压力信号，如果没有检测到四个压力传感器的信号则返回步骤S2，如果检测到四个压力传感器的信号则进入步骤S4；
S4、停止动作3秒钟，时间到3秒钟后进行步骤S5，如果不到继续等待；
S5、调平控制器M根据预定规则计算四个支腿的预伸长度；
S6、调平控制器M根据预伸长度计算四个支腿各自的预伸速度；
S7、根据预伸速度发射四个支腿；
S8、判断四个支腿是否已经伸到位，如果没有伸到位则返回步骤S7，如果已经伸到位则进入步骤S9；
S9、停止动作3秒钟，时间到3秒钟后进行步骤S10，如果不到继续等待；
S10、判断调平后的精确度是否已经在要求的精度范围内，如果已经达到要求的调平精度则直接结束调平控制；如果没有达到精度要求，则将调平次数加1；
S11、判断调平次数是否大于3，如果调平次数大于3则直接结束调平控制；如果调平次数不大于3，则返回步骤S5。
6.利用权利要求1至4任一所述车载平台调平控制系统进行调平控制的方法，包括以下步骤：
SS1、控制四个支腿同时快速伸出；
SS2、通过每个支腿压力传感器采集的支腿压力信号判断支腿是否已经触地，如果经判断支腿没有触地则返回步骤SS1；如果确认支腿已经触地则进入步骤SS3；
SS3、车载平台预支撑完成且双轴水平传感器（S）数据平稳后，按照“支腿预伸长度计算算法”分别计算出使车载平台达到水平状态的四个支腿的预伸长度；
SS4、按照SS3中计算出的预伸长度，伸出四个支腿；
SS5、四个支腿达到目标长度后，动作停止，待水平仪数据平稳后，判断水平度是否满足要求，若不满足返回步骤SS3，如果水平度是否满足要求则结束调平控制。
一种车载平台调平控制系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电气控制系统及方法，特别是涉及一种关于平台的调平控制系统及方法。背景技术
[0002] 许多军用与民用的车载设备都需要一个高精准的水平平台，例如发射装置、车载雷达、车载微波探测装置等，当这些车载设备到达指定地点后，就必需对平台的水平度进行调节，为正式工作做好准备，平台的调平过程是使平台所在的平面逐渐与水平面重合的过程。
[0003] 以往调平控制系统中，通常采用实时监测水平传感器数据来调节支腿伸出长度，进而调节车载平台水平度的方法。此种方法原理简单，但是带来的问题是，调平流程中由动作起、停、加减速所造成的水平传感器数据跳动易对控制形成干扰，易产生超调，造成振荡，延长调平时间。另外由于车载平台T与其四条支腿在结构上属于一种空间的并联机构，每个支腿的动作都会同时影响水平传感器的X轴和Y轴，这种耦合对调平控制带来困难。[0004] 因此需要一种调平干扰小、可靠性高，调平效率高且能克服水平X轴和Y轴耦合性的新型调平系统。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种车载平台调平控制系统及方法，用于解决上述技术问题。
[0006] 本发明的另一个目的是提供一种利用上述控制系统进行调平的方法，用于解决车载平台调平困难的技术问题。
[0007] 一种车载平台调平控制系统及方法，包括其特征在于，包括调平控制器、车载平台、第一支腿驱动机构、第二支腿驱动机构、第三支腿驱动机构、第四支腿驱动机构、第一调平支腿、第二调平支腿、第三调平支腿、第四调平支腿、第一支腿压力传感器、第二支腿压力传感器、第三支腿压力传感器、第四支腿压力传感器、第一支腿移位传感器、第二支腿移位传感器、第三支腿移位传感器、第四支腿移位传感器、双轴水平传感器；
[0008] 第一、第二、第三、第四调平支腿上分别依次安装有第一、第二、第三、第四支腿压力传感器和第一、第二、第三、第四支腿移位传感器，第一、第二、第三、第四支腿移位传感器与调平控制器M的信号输入端电连接，第一、第二、第三、第四支腿驱动机构与调平控制器M的控制信号输出端连接，第一、第二、第三、第四支腿驱动机构分别依次与第一、第二、第三腿、第四调平支腿连接；
[0009] 第一、第二、第三、第四调平支腿用于支撑车载平台T，第一、第二、第三、第四支腿压力传感
器用于采集四个调平支腿的撑地压力，第一、第二、第三、第四支腿移位传感器用于采集第一、第二、第三、第四调平支腿的移位数据并反馈给调平控制器M，调平控制器M用于接收第一、第二、第三、第四支腿压力传感器和第一、第二、第三、第四支腿移位传感器采集来的移位数据并根据结果分析移位数据，第一、第二、第三、第四支腿驱动机构分别用于驱动第一、第二、第三腿、第四调平支腿，第一、第二、第三、第四支腿压力传感器用于采集四
个支腿的压力值。
[0010] 利用本发明车载平台调平控制系统进行调平控制的方法，包括以下步骤：[0011] S1、开始，系统初始化；
[0012] S2、快速伸出四个支腿；
[0013] S3、调平控制器M实时采集四个压力传感器的采集数据，并判断是否检测到压力信号，如果没有检测到四个压力传感器的信号则返回步骤S2，如果检测到四个压力传感器的信号则进入步骤S4；
[0014] S4、停止动作3秒钟，时间到3秒钟后进行步骤S5，如果不到继续等待；[0015] S5、调平控制器M根据预定规则计算四个支腿的预伸长度；
[0016] S6、调平控制器M根据预伸长度计算四个支腿各自的预伸速度；
[0017] S7、根据预伸速度发射四个支腿；
[0018] S8、判断四个支腿是否已经伸到位，如果没有伸到位则返回步骤S7，如果已经伸到位则进入步骤S9；
[0019] S9、停止动作3秒钟，时间到3秒钟后进行步骤S10，如果不到继续等待；[0020] S10、判断调平后的精确度是否已经在要求的精度范围内，如果已经达到要求的调平精度则直接结束调平控制；如果没有达到精度要求，则将调平次数加1；
[0021] S11、判断调平次数是否大于3，如果调平次数大于3则直接结束调平控制；如果调平次数不大于3，则返回步骤S5。
[0022] 利用本发明车载平台调平控制系统进行调平控制的方法，包括以下步骤：[0023] SS1、控制四个支腿同时快速伸出；
[0024] SS2、通过每个支腿压力传感器采集的支腿压力信号判断支腿是否已经触地，如果经判断支腿没有触地则返回步骤SS1；如果确认支腿已经触地则进入步骤SS3；[0025] SS3、车载平台预支撑完成且双轴水平传感器（S）数据平稳后，按照“支腿预伸长度计算算法”分别计算出使车载平台达到水平状态的四个支腿的预伸长度；
[0026] SS4、按照SS3中计算出的预伸长度，伸出四个支腿；
[0027] SS5、四个支腿达到目标长度后，动作停止，待水平仪数据平稳后，判断水平度是否满足要求，若不满足返回步骤SS3，如果水平度是否满足要求则结束调平控制。
[0028] 本专利提出了一种基于四支腿车载平台的快速调平控制策略，此策略无需实时监测水平传感器数据，避免水平仪数据跳动对调平流程带来不利影响，同时可解决水平传感器X轴和Y轴的耦合问题。
[0029] 下面结合附图对本发明的车载平台调平控制系统作进一步说明。
附图说明
[0030] 图1为本发明车载平台调平控制系统的原理图；
[0031] 图2为本发明车载平台调平控制系统的调平控制流程图；
[0032] 图3为本发明车载平台调平控制系统的车载平台T坐标示意图。
具体实施方式
[0033] 如图1所示，本发明车载平台调平控制系统包括调平控制器M、车载平台T、第一支
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