CN104897390B - 一种静力试验用作动筒控制方法及控制系统 - Google Patents

一种静力试验用作动筒控制方法及控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及航空静力试验领域，具体涉及一种静力试验用作动筒控制方法及控制系统，以解决静力试验中做动筒并联时，由于做动筒的伸缩量不一致导致试验结果不准确的问题。控制系统包括：并列设置的力控作动筒和位移作动筒；加载横梁，底端分别与力控作动筒和位移作动筒的顶端固定连接；位移传感器，设置在力控作动筒上；控制单元；本发明采用力控作动筒与位移作动筒并联的加载方式实现单点大载荷的施加，既保证载荷的精度，满足加载要求；另外，力控作动筒是根据力在加载指令进行作动，而位移作动筒是根据力控作动筒作动时产生的位移的加载指令进行作动，能够保证并联两个做动筒的伸缩量一致，不产生附加的载荷，提高试验结果的精度。

Description

一种静力试验用作动筒控制方法及控制系统
技术领域
本发明涉及航空静力试验领域，具体涉及一种静力试验用作动筒控制方法及控制系统。
背景技术
在进行大型飞机结构部件静力试验验证时，为达到验证承载能力的要求，往往需要很大的单点载荷加载量级，单个做动筒难以满足加载要求，需要将多个做动筒联合作用，做动筒并联的过程中由于做动筒的伸缩量不一致，产生附加的载荷，影响最终的试验结果。如何简单、高效进行做动筒并联，是试验过程中遇到的一个难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种静力试验用作动筒控制方法及控制系统，以解决静力试验中做动筒并联时，由于做动筒的伸缩量不一致导致试验结果不准确的问题。
本发明的技术方案是：
一种静力试验用作动筒控制方法，包括如下步骤：
步骤一、控制单元根据并联的力控作动筒和位移作动筒需要施加的预定总载荷值，给所述力控作动筒传递一个关于力的第一预定指令，所述力控作动筒根据第一预定指令进行对应的伸缩；
步骤二、通过位移传感器将所述力控作动筒的伸缩量反馈至所述控制单元；
步骤三、所述控制单元将所述力控作动筒的伸缩量转化成关于位移的第二预定指令，并将所述第二预定指令传递至所述位移作动筒上；
步骤四、所述位移作动筒根据所述第二预定指令进行对应的伸缩；
步骤五、通过力传感器检测经过步骤一至步骤四之后的所述力控作动筒和所述位移作动筒产生的实际总载荷值，并将所述实际总载荷值传递至所述控制单元；
步骤六、所述控制单元根据所述实际总载荷值与所述预定总载荷值的对比结果，返回所述步骤一，并重新给定所述步骤一中的所述第一预定指令。
本发明还提供了一种根据上述任一项所述的静力试验用作动筒控制方法的控制系统，包括：
并列设置的力控作动筒和位移作动筒，所述力控作动筒和所述位移作动筒的底端固定在同一固定平面上；
加载横梁，底端分别与所述力控作动筒和所述位移作动筒的顶端固定连接；
位移传感器，设置在所述力控作动筒上，用于测量所述力控作动筒的伸缩量；
控制单元，用于根据所述力控作动筒和位移作动筒需要施加的预定总载荷值，给所述力控作动筒传递一个关于力的第一预定指令，同时接收所述位移传感器反馈的所述力控作动筒的伸缩量，并将所述力控作动筒的伸缩量转化成关于位移的第二预定指令传递至所述位移作动筒。
可选地，所述控制系统还包括：
力传感器，设置在所述加载横梁的顶端，用于检测所述力控作动筒和所述位移作动筒产生的实际总载荷值，并将所述实际总载荷值传递至所述控制单元；
所述控制单元还用于根据所述实际总载荷值与所述预定总载荷值的对比结果，重新给定所述第一预定指令。
本发明的有益效果：
本发明的静力试验用作动筒控制方法及控制系统中，采用力控作动筒与位移作动筒并联的加载方式实现单点大载荷的施加，既保证载荷的精度，满足加载要求；另外，力控作动筒是根据力在加载指令进行作动，而位移作动筒是根据力控作动筒作动时产生的位移的加载指令进行作动，能够保证并联两个做动筒的伸缩量一致，不产生附加的载荷，提高试验结果的精度。
附图说明
图1是本发明静力试验用作动筒控制系统的结构示意图；
图2是本发明静力试验用作动筒控制系统的控制原理图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
如图1和图2所示，本发明提供的一种静力试验用作动筒控制方法，可以包括如下步骤：
步骤一、控制单元6根据并联的力控作动筒1和位移作动筒2需要施加的预定总载荷值，给力控作动筒1传递一个关于力的第一预定指令，力控作动筒1根据第一预定指令进行对应的伸缩。其中，预定总载荷值是试验需要的载荷值，根据试验要求而定；而第一预定指令是根据预定总载荷值以及两个作动筒的并联形式通过已知的计算方法得到，不再赘述。
步骤二、通过位移传感器3测量力控作动筒1的伸缩量，并将伸缩量以信号形式反馈至控制单元6。
步骤三、控制单元6将力控作动筒1的伸缩量转化成关于位移的第二预定指令，并将第二预定指令传递至位移作动筒2上。
步骤四、位移作动筒2根据第二预定指令进行对应的伸缩，从而基本上实现与力控作动筒1的同步伸缩。
本发明的静力试验用作动筒控制方法中，采用力控作动筒1与位移作动筒2并联的加载方式实现单点大载荷的施加，既保证载荷的精度，满足加载要求。另外，力控作动筒1是根据力在加载指令(第一预定指令)进行作动，而位移作动筒2是根据力控作动筒1作动时产生的位移的加载指令(第二预定指令)进行作动，能够保证并联两个做动筒的伸缩量一致，不产生附加的载荷，提高试验结果的精度。
还可以包括步骤五和步骤六。
步骤五、通过力传感器5检测经过步骤一至步骤四之后的力控作动筒和位移作动筒产生的实际总载荷值，并将实际总载荷值传递至控制单元。
步骤六、控制单元根据实际总载荷值与预定总载荷值的对比结果，返回上述步骤一，并重新给定步骤一中的第一预定指令。
本发明的静力试验用作动筒控制方法中，还可以根据并联后的载荷计算加载误差，并对控制力控作动筒1的载荷进行调整，从而使得最终载荷其满足试验要求
本发明还提供了一种静力试验用作动筒控制方法的控制系统，可以包括力控作动筒1、位移作动筒2、加载横梁4以及控制单元6等。
力控作动筒1和位移作动筒2采用并列设置，力控作动筒1和位移作动筒2的底端固定在同一固定平面上。
加载横梁4可以采用多种适合结构形状，其底端分别与力控作动筒(1)和位移作动筒2的顶端固定连接。
本发明还包括位移传感器3，设置在力控作动筒1上，用于测量力控作动筒1的伸缩量。
控制单元6能够根据力控作动筒1和位移作动筒2需要施加的预定总载荷值，给力控作动筒1传递一个关于力的第一预定指令，同时接收位移传感器3反馈的力控作动筒1的伸缩量，并将力控作动筒1的伸缩量转化成关于位移的第二预定指令传递至位移作动筒2。其中，所述控制单元6可以是电脑、单片机等。
进一步，本发明还可以包括力传感器5，设置在加载横梁4的顶端，用于检测力控作动筒1和位移作动筒2产生的实际总载荷值，并将实际总载荷值传递至所述控制单元6。控制单元6用于根据实际总载荷值与预定总载荷值的对比结果，重新给定第一预定指令。
本发明的静力试验用作动筒控制系统，同样能够实现单点大载荷的施加，既保证载荷的精度，满足加载要求；还能够能够保证并联两个做动筒的伸缩量一致，不产生附加的载荷，提高试验结果的精度；进一步，可以根据并联后的载荷计算加载误差，并对控制力控作动筒1的载荷进行调整，从而使得最终载荷其满足试验要求。
以上所述，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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种静力试验用作动筒控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、控制单元根据并联的力控作动筒和位移作动筒需要施加的预定总载荷值，给所述力控作动筒传递一个关于力的第一预定指令，所述力控作动筒根据第一预定指令进行对应的伸缩；
步骤二、通过位移传感器将所述力控作动筒的伸缩量反馈至所述控制单元；
步骤三、所述控制单元将所述力控作动筒的伸缩量转化成关于位移的第二预定指令，并将所述第二预定指令传递至所述位移作动筒上；
步骤四、所述位移作动筒根据所述第二预定指令进行对应的伸缩；
步骤五、通过力传感器检测经过步骤一至步骤四之后的所述力控作动筒和所述位移作动筒产生的实际总载荷值，并将所述实际总载荷值传递至所述控制单元；
步骤六、所述控制单元根据所述实际总载荷值与所述预定总载荷值的对比结果，返回所述步骤一，并重新给定所述步骤一中的所述第一预定指令。
2.一种如权利要求1所述的静力试验用作动筒控制方法的控制系统，其特征在于，包括：
并列设置的力控作动筒(1)和位移作动筒(2)，所述力控作动筒(1)和所述位移作动筒(2)的底端固定在同一固定平面上；
加载横梁(4)，底端分别与所述力控作动筒(1)和所述位移作动筒(2)的顶端固定连接；
位移传感器(3)，设置在所述力控作动筒(1)上，用于测量所述力控作动筒(1)的伸缩量；
控制单元(6)，用于根据所述力控作动筒(1)和位移作动筒(2)需要施加的预定总载荷值，给所述力控作动筒(1)传递一个关于力的第一预定指令，同时接收所述位移传感器(3)反馈的所述力控作动筒(1)的伸缩量，并将所述力控作动筒(1)的伸缩量转化成关于位移的第二预定指令传递至所述位移作动筒(2)。
3.根据如权利要求2所述的静力试验用作动筒控制方法的控制系统，其特征在于，还包括：
力传感器(5)，设置在所述加载横梁(4)的顶端，用于检测所述力控作动筒(1)和所述位移作动筒(2)产生的实际总载荷值，并将所述实际总载荷值传递至所述控制单元(6)；
所述控制单元(6)还用于根据所述实际总载荷值与所述预定总载荷值的对比结果，重新给定所述第一预定指令。
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