CN104097790A - 一种航天器操纵机构调试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航天器操纵机构调试方法,其包括机械调试和电气调试,主要用于解决现有技术中的机械调试工艺复杂、操作难度大,操作时间长,电气调试的精度不高,效率低的技术问题。使用本发明的调试方法后,机械调试方面:调试工艺简单易懂,且操作简单。,不用连接电缆,给舵机加电,节省了操作时间,调整一步到位,无需反复调整,大大缩短了调试时间。电气调整方面:将舵面稳定在一定角度上,不需偏转,反馈电压稳定,精度高。不需给电机供电,所以不仅不存在电机超过调试时间不能立即进行调节问题,而且还可以延长舵机使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及航天器技术领域,尤其涉及一种航天器操纵机构调试方法。
背景技术
航天器操纵机构的作用是执行航天器的稳定和控制指令,确保航天器按预定的弹道飞行。操纵机构的调试是指在操纵机构装弹后,给舵机输入控制指令,通过调整舵机的执行机构,使舵面偏转角度满足技术指标的要求。
操纵机构的运动原理为:舵通过摇臂1'及接杆2'与舵机作动筒3'中的活塞杆4'相连,当弹载计算机把控制信号传给相应的制导回路,舵机上的伺服机构动作,液体压力推动舵机作动筒3'中的活塞杆4'平移,带动接杆2'、摇臂1'、使舵面偏转,将舵机作动筒3'的活塞杆4'的线位移转变为舵面的偏转运动,形成航天器运动的控制力。参阅图1所示,点A、B、C为活塞杆4'接头与接杆2'的连接点,AC为活塞杆4'运动轨迹;点D、E、F为接杆2'与摇臂1'的连接点,弧DF为舵偏角运动轨迹;δmax+与δmax-为正负最大舵偏角。当活塞杆4'接头依次运动到A、B、C三点时,接杆2'与摇臂1'的连接点分别运动到D、E、F,对应的舵偏角为“δmax+”、“0”、“δmax-”。
现有技术中的操纵机构调试包括机械调试和电气调试两部分,机械调试过程参阅图2所示,(1)、用专用电缆将舵机调试台5'、舵机6'、大功率开关电源7'连接好,设置好舵机调试台5'的初始开关。(2)、接通大功率开关电源7'和舵机调试台5',给舵机6'提供调试电源电压和正的最大控制信号输入电压,舵面偏转直至不动为止,断开大功率开关电源7'和舵机调试台5',用手向转角增大方向扳动舵面到最大机械偏角,读取舵面偏转角度δ+。(3)、接通大功率开关电源7'和舵机调试台5',给舵机6'提供调试电源电压和负的最大控制信号输入电压,舵面偏转直至不动为止,断开大功率开关电源和舵机调试台,用手向转角增大方向扳动舵面到最大机械偏角,读取舵面偏转角度δ-。(4)、用专用扳手调节舵机6'的活塞杆,然后重复步骤(2)、(3),使调整后的最大机械舵偏角满足:-0.2°≤︳δ+︳-︳δ-︳≤+0.2°(5)、接通大功率开关电源7'和舵机调试台5',给舵机6'提供调试电源电压和零控制信号电压,使舵机偏角为0±0.2°。断开大功率开关电源和舵机调试台,紧固活塞杆连接头处的锁紧螺母。(6)重复步骤(2)、(3)条,再一次检查正负最大机械偏角的对称性,如果不满足要求,先松开连接头处的锁紧螺母,然后重复上述操作继续调整。
现在技术中的机械调试的缺点在于:①使舵面偏转到最大机械角方面:a.调试工艺复杂、操作难度大。b.需要连接电缆,给舵机加电,操作时间长。c.安全性差,当机构有阻滞时,不能对舵机起到预防保护作用。②调整方面:没有最大机械角参考值,需反复调整,调试时间长。
电气调试过程为:(1)用专用电缆将舵机调试台、舵机、大功率开关电源连接好,设置好舵机调试台的初始开关。(2)接通大功率开关电源和舵机调试台,查看舵偏角是否为“0”,如果不为“0”,调整舵机电位计的调整螺钉,使舵偏角为“0”。(3)给舵机供电并输入正负1V控制电压,察看舵偏角δ+和δ-,当︳δ+δ-︳/2≤0.2°时,调整结束。(4)重复(3)条,再检查一次电气零位,如果不满足要求,重复步骤(2)操作直到满足要求为止。(5)调整结束,断开舵机调试台电源和舵机电源。
现在技术中的电气调试方法的缺点在于:(1)在调节过程中察看舵偏角的变化,当舵偏角为零时停止调节。但由于在舵机供电情况下,舵面偏转有微小振幅,本身舵偏角又是微调,所以调节比较费时,一时很难到位,精度不高。(2)必须是一人调节电位计,一人报舵偏角,对调节电位计的人员来说,不直观,不方便。(3)在给舵机的电机供电的情况下进行,电机有一次通电时间要求,且比较短,一般为100s。当调试超过这个时间,需停止电机供电,休息20min后才能继续进行调节,这大大降低了调试效率。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题,从而提供一种调试效率高、精度高的航天器操纵机构调试方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
本发明提供的航天器操纵机构调试方法,其包括机械调试和电气调试,
所述机械调试包括以下步骤:
S1、用手分别向正方向和负方向扳动舵面扳至最大机械偏角,分别读取正向舵偏角δmax+和负向舵偏角δmax-,
S2、调节舵机活塞杆长度,使所述活塞杆运行至最大限位处满足:|δmax-|=(|δmax+|+|δmax-|)/2,
S3、依次循环执行步骤S1、步骤S2,直至检查最大正、负机械舵偏角满足对称性条件,
S4、用手将舵面扳至零位,紧固所述活塞杆连接头处的锁紧螺母,
S5、返回步骤S1,检查正、负最大机械舵偏角是否满足对称性条件,如果不满足,则松开所述锁紧螺母,返回步骤S2继续调整;
所述电气调试包括以下步骤:
S10、用手将舵面扳至零位,接通舵机调试台,调节反馈电位计,使舵机调试台上的舵机反馈电压为0V,
S11、由舵机调试台给舵机输入0V电压,
S12、察看舵偏角,若为0,不需调整;若舵偏角为δ+,则手动将舵面扳至δ-,若舵偏角为δ-,将手动将舵面扳至δ+,然后调节所述反馈电位计,使舵机调试台上的舵机反馈电压为0V,
S13、给所述舵机供电,并给舵机输入+1V、0V和-1V控制电压,察看+1V和-1V时的舵偏角δ+和δ-,当︳(δ+)+(δ-)︳/2≤0.2°时,调整结束,否则返回步骤S10。
进一步地,所述步骤S3中,最大正、负机械舵偏角满足对称性条件为:-0.2°≤|δmax+|-|δmax-|≤+0.2°。
本发明的机械调试方法优点:(1)使舵面偏转到最大机械角方面:a.调试工艺简单易懂,操作者容易掌握,且操作简单。b.不用连接电缆,给舵机加电,节省了操作时间。c.安全可靠,当机构有阻滞时,对舵机能起到预防保护作用,同时又大大减少舵机的供电次数。(2)、调整方面:有最大机械角参考值,调整一步到位,无需反复调整,大大缩短了调试时间。
本发明的电气调试方法优点:(1)该调试方法是将舵面稳定在一定角度上,不需偏转,则不会产生振幅,反馈电压稳定,将反馈电压调节至零很容易做到,精度也高。(2)、该调试方法是调节电位计人员一人完成,一边调节电位计,一边观察反馈电压,方便直观。(3)、该调试方法不需给电机供电,所以不仅不存在电机超过调试时间不能立即进行调节问题,而且还可以延长舵机使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术的操纵机构的运动原理图;
图2是现有技术的操纵机构机械、电气调试电缆连接图;
图3是本发明的航天器操纵机构调试方法的电气调试原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明的航天器操纵机构调试方法,其包括机械调试和电气调试,机械调试包括以下步骤:S1、用手分别向正方向和负方向扳动舵面扳至最大机械偏角,分别读取正向舵偏角δmax+和负向舵偏角δmax-,S2、调节舵机活塞杆长度,使活塞杆运行至最大限位处满足:|δmax-|=(|δmax+|+|δmax-|)/2,S3、依次循环执行步骤S1、步骤S2,直至检查最大正、负机械舵偏角满足对称性条件,S4、用手将舵面扳至零位,紧固活塞杆连接头处的锁紧螺母,S5、返回执行步骤S1,检查正、负最大机械舵偏角是否满足对称性条件,最大正、负机械舵偏角满足对称性条件为:-0.2°≤|δmax+|-|δmax-|≤+0.2°,如果不满足,则松开锁紧螺母,返回步骤S2继续调整;
电气调试包括以下步骤:S10、用手将舵面扳至零位,接通舵机调试台,调节反馈电位计,使舵机调试台上的舵机反馈电压为0V,S11、由舵机调试台给舵机输入0V电压,S12、察看舵偏角,若为0,不需调整;若舵偏角为δ+,则手动将舵面扳至δ-,若舵偏角为δ-,将手动将舵面扳至δ+,然后调节反馈电位计,使舵机调试台上的舵机反馈电压为0V,S13、给舵机供电,并给舵机输入+1V、0V和-1V控制电压,察看+1V和-1V时的舵偏角δ+和δ-,当︳(δ+)+(δ-)︳/2≤0.2°时,调整结束,否则返回步骤S10。
参阅图3所示,本发明的电气调试的原理如下:舵偏角经反馈电位计1形成的反馈电压Uf,舵机输入指令Ui与反馈电压Uf叠加后,经放大器4形成控制指令传给电液伺服阀2,使活塞杆3的位移随Ui的变化而变化,从而控制舵面偏转角度。当控制指令为零时,活塞杆3停止移动,舵面停止偏转。对于同一个舵机的同一个控制回路,舵机输入指令Ui,当舵面停止偏转时,将会对应一个Uf值,且不同的Ui值对应不同的Uf值。在理想状态下,当Ui为零时,其对应的反馈电压Uf也为零。
本发明的电气调试方法的调整过程为:将舵面扳至零,调节反馈电位计,使零舵偏角的反馈电压Uf(δ=0)=“0”。然后给舵机供电,输入零指令(即Ui为零)。若舵面不偏转(即δ为零),说明Uf(δ=0)=“0”=Ui=o调整结束。若舵面偏转(即δ不为零),需继续调整。此时舵偏角δ的反馈电压为Uf(δ),断开舵机电源供电,将舵面扳至-δ,则此时的反馈电压Uf(-δ)=-Uf(δ)=-Ui=0。调节反馈电位计,使Uf(-δ)=“0”,则舵偏角为零时的反馈电压Uf(δ=0)=“0”-“-Ui=0”=Ui=0,调整结束。再给舵机供电,输入零及±1V指令确认调整结果。
综上,本发明的机械调试方法优点在于:(1)使舵面偏转到最大机械角方面:a.调试工艺简单易懂,操作者容易掌握,且操作简单。b.不用连接电缆,给舵机加电,节省了操作时间。c.安全可靠,当机构有阻滞时,对舵机能起到预防保护作用,同时又大大减少舵机的供电次数。(2)、调整方面:有最大机械角参考值,调整一步到位,无需反复调整,大大缩短了调试时间。
本发明的电气调试方法优点:(1)该调试方法是将舵面稳定在一定角度上,不需偏转,则不会产生振幅,反馈电压稳定,将反馈电压调节至零很容易做到,精度也高。(2)、该调试方法是调节电位计人员一人完成,一边调节电位计,一边观察反馈电压,方便直观。(3)、该调试方法不需给电机供电,所以不仅不存在电机超过调试时间不能立即进行调节问题,而且还可以延长舵机使用寿命。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种航天器操纵机构调试方法,其特征在于:包括机械调试和电气调试,
所述机械调试包括以下步骤:
S1、用手分别向正方向和负方向扳动舵面扳至最大机械偏角,分别读取正向舵偏角δmax+和负向舵偏角δmax-,
S2、调节舵机活塞杆长度,使所述活塞杆运行至最大限位处满足:|δmax-|=(|δmax+|+|δmax-|)/2,
S3、依次循环执行步骤S1、步骤S2,直至检查最大正、负机械舵偏角满足对称性条件,
S4、用手将舵面扳至零位,紧固所述活塞杆连接头处的锁紧螺母,
S5、返回步骤S1,检查正、负最大机械舵偏角是否满足对称性条件,如果不满足,则松开所述锁紧螺母,返回步骤S2继续调整;
所述电气调试包括以下步骤:
S10、用手将舵面扳至零位,接通舵机调试台,调节反馈电位计,使舵机调试台上的舵机反馈电压为0V,
S11、由舵机调试台给舵机输入0V电压,
S12、察看舵偏角,若为0,不需调整;若舵偏角为δ+,则手动将舵面扳至δ-,若舵偏角为δ-,将手动将舵面扳至δ+,然后调节所述反馈电位计,使舵机调试台上的舵机反馈电压为0V,
S13、给所述舵机供电,并给舵机输入+1V、0V和-1V控制电压,察看+1V和-1V时的舵偏角δ+和δ-,当︳(δ+)+(δ-)︳/2≤0.2°时,调整结束,否则返回步骤S10。
2.如权利要求1所述的航天器操纵机构调试方法,其特征在于:所述步骤S3中,最大正、负机械舵偏角满足对称性条件为:-0.2°≤|δmax+|-|δmax-|≤+0.2°。
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