CN105373168B - 一种发射平台转换装置控制方法 - Google Patents

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Abstract

高精度发射平台转换装置控制系统，包括上位机、控制箱、转接箱、采集反馈装置，采集反馈装置包括：液压箱，用于提供电液伺服结构，接收控制数据形成步进控制信号，控制相应电磁阀的阀口流量，形成功率输出，作用于转换装置的执行机构；位移传感器，用于测量转换装置的包括位移、速度的实时信号并输出。还包括相应的控制方法。本发明的控制方法采用反馈闭环控制模式，对各转换装置进行速度控制，防止外部因素无法预期所带来的影响，计算反馈及调控速度快，能实时控制运动速度，减少滞后性引起的反复调整。

Description

一种发射平台转换装置控制方法
技术领域
本发明涉及一种机电控制系统和方法，特别是涉及一种大吨位平台状态转换的机电控制系统和方法。
背景技术
为保证发射平台在台体轮组承力与转换装置承力状态间的状态转换过程平稳安全，必须保证各个支撑装置升降过程中始终受力均匀，这直接影响到平台主框架水平度和它的受力情况，进而影响台体支撑的垂直状态。起到调节支撑状态的转换装置如何确保各状态转换时实际行程与理论行程偏差小于±0.5mm，即各个装置支撑面尽可能始终处于同一平面是需要精心设计和优化控制的。
发明内容
本发明的目的是提供一种高精度发射平台转换装置控制系统，解决无法保证发射平台在状态转换过程中平稳安全的技术问题。
本发明的另一个目的是提供一种高精度发射平台转换装置控制方法，克服状态转换过程中无法始终受力均匀的技术问题。
本发明的高精度发射平台转换装置控制系统，包括上位机、控制箱、转接箱、采集反馈装置，其中：
上位机，用于提供人机交互界面，接收输入的控制指令，图形反馈转换装置的运行状态；
控制箱，通过内置控制逻辑将控制指令转换为初始控制数据输出，根据传感器实时反馈的包括距离、速率的运行状态信号，形成修正控制数据输出；
转接箱，用于提供包括控制器、驱动器和隔离器的通信总线，设置与通信总线连接的多种类型的输入、输出端口，形成传感器、受控部件与上位机间进行数据交换的数据链路；
采集反馈装置，用于提供一个转换装置运行过程中的状态信号采集和控制信号的传递；
采集反馈装置包括：
液压箱，用于提供电液伺服结构，接收控制数据形成步进控制信号，控制相应电磁阀的阀口流量，形成功率输出，作用于转换装置的执行机构；
位移传感器，用于测量转换装置的包括位移、速度的实时信号并输出。
还包括：
油源电机，用于接收控制数据，调节油源输出至液压箱的油路压力；
液位传感器，用于测量油源液位并输出；
油压传感器，用于测量油路压力并输出；
流量传感器，用于测量油路流量并输出。
包括若干与转接箱数据连接的采集反馈装置。
所述位移传感器为高分辨率激光测量设备，精度为0.02mm。
所述液压箱为具有双向调节的电液伺服阀。
相应的发射平台转换装置控制方法，包括以下步骤：
设置顺序电连接的上位机，控制箱，转接箱；
设置与转接箱连接的若干采集反馈装置和相应的执行机构；
设置反馈装置中设置液压箱和位移传感器；
通过上位机发出指令，通过控制箱形成各采集反馈装置的初始控制信号；
控制信号控制液压箱输出功率作用于执行机构做出动作；
位移传感器实时采集动作状态，反馈至控制箱和上位机；
控制箱形成修正数据输出；
重复控制液压箱输出功率、位移传感器实时采集动作状态，直至动作到位。
还包括以下步骤：
控制箱根据内置控制策略的预设值，形成固定位移、速度的控制信号，控制液压箱输出功率，自动完成执行机构的上升或下降动作；
控制箱根据上位机指令类型，以微小输出功率形成微小上升速率，作为平台上升初始阶段的预升；
控制箱根据上位机指令类型，以微小输出功率形成微小下降速率，作为平台下降初始阶段的预升。
还包括以下步骤：
控制箱根据内置控制策略的预设值，形成固定位移、速度的控制信号，控制各液压箱输出功率，自动完成执行机构的上升或下降动作；
设置一个转换装置的实时动作速度作为基准速度，其余转换装置速度与基准速度比较，并根据以下控制策略由控制箱形成其余各转换装置的速度的修正控制数据为相应阀口流量和流速：
Δδ＝H随－H标
L’＝(1－Δδ)L
其中，H标、H随分别表示标准腿、随动腿的运动距离值；Δδ是H随和H标的差值；L是初始设定输出值，L’为调整后的输出值。
还包括以下步骤：
设置油源电机；
设置液位传感器；
设置油压传感器；
设置流量传感器。
还包括以下步骤：
液位传感器实时采集油源液位；
油压传感器实时采集油源输出至液压箱的油路压力；
流量传感器实时采集油源输出至液压箱的油路流量；
反馈至控制箱和上位机，控制箱形成修正数据输出，控制油源电机改善油源参数。
本发明的高精度发射平台转换装置控制系统保证信号采集与计算的实时性，及信号输出与控制的高精度，同时控制同步误差范围满足控制要求，若无法调整则进行报警提示。提高了整个系统使用可靠性及实现效果，提高了整体调整的安全性，保障任务的顺利执行。本发明的控制方法采用反馈闭环控制模式，对各转换装置进行速度控制，防止外部因素无法预期所带来的影响，计算反馈及调控速度快，能实时控制运动速度，减少滞后性引起的反复调整，实时监测运动误差值，位移控制精度达到0.3mm，无论何种动作模式，均可按照设定行程距离实现自动停止，实现高精度控制。若超出要求控制范围，则输出报警提示信息，可停止动作进行检查。
附图说明
图1为本发明的高精度发射平台转换装置控制系统的架构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
本实施例包括上位机01、控制箱02、转接箱03、采集反馈装置04，其中：
上位机01，用于提供人机交互界面，接收输入的控制指令，图形反馈转换装置的运行状态；
控制箱02，通过内置控制逻辑将控制指令转换为初始控制数据输出，根据传感器实时反馈的包括距离、速率的运行状态信号，形成修正控制数据输出；
转接箱03，用于提供包括控制器、驱动器和隔离器的通信总线，设置与通信总线连接的多种类型的输入、输出端口，形成传感器、受控部件与上位机间进行数据交换的数据链路；
采集反馈装置04，用于提供一个转换装置运行过程中的状态信号采集和控制信号的传递；
采集反馈装置04包括：
液压箱41，用于提供电液伺服结构，接收控制数据形成步进控制信号，控制相应电磁阀的阀口流量，形成功率输出，作用于执行机构；
位移传感器42，用于测量转换装置的包括位移、速度的实时信号并输出；
液压箱41和位移传感器42完成输出功率的控制和动作过程的反馈，液压箱作用的转换装置的执行机构05，用于根据作用的功率逐步形成相应动作。
还包括：
油源电机43，用于接收控制数据，调节油源06输出至液压箱41的油路压力；
液位传感器44，用于测量油源06液位并输出；
油压传感器45，用于测量油路压力并输出；
流量传感器46，用于测量油路流量并输出；
油源电机43、液位传感器44、油压传感器45和流量传感器46完成油路的压力控制和油路的持续反馈。
本实施例通过上位机进行控制命令输入及数据监控等人机交互功能，控制运算软件位于控制箱(PLC控制器)内，根据输入采集的位移传感器信号，按照预先设计的控制逻辑进行运算输出，带动转换装置的执行机构进行动作。
位移传感器采用高分辨激光测量设备，能测量精度为0.02mm，准确测量运动距离，显示转换装置的实际位置。
液压箱采用具有双向调节的电液伺服阀。针对单一的转换装置动作的控制逻辑可以与运动行程中可能出现的调整，形成预升、同升和回降工况控制，均可以根据测量设定输入值，进行准确到位停止控制。提高系统的控制准确度。独立调整控制时，输入转换装置需运动的行程，各个转换装置按照设定值进行动作，达到要求行程自动停止动作。依靠高精度测距及计算，能够实现到位偏差在0.5mm之内。
针对配合的转换装置的控制逻辑可以实现同步控制(冗余控制)模式，可实现不同距离位移的设定，也能实现同步运动误差的控制。在同步控制时，控制器根据实时测量的位移距离值，通过算法运算出应调整为的实时速度，来达到增速或者减速的效果，从而实现将位移误差值控制在±0.5mm之内。同时，控制软件实时检测误差值，若不能实现误差控制在要求范围内，则会输出报警提示信息。提示进行停止检查等。通过后期试验测试数据显示，该技术能保证误差在±0.3mm之内，达到各转换装置的运动同步性。
相应的控制方法，主要包括以下步骤：
设置顺序电连接的上位机01，控制箱02，转接箱03；
设置与转接箱03连接的若干采集反馈装置04和相应的执行机构05；
设置反馈装置04中设置液压箱41和位移传感器42；
通过上位机01发出指令，通过控制箱02形成各采集反馈装置04的初始控制信号；
控制信号控制液压箱41输出功率作用于执行机构05做出动作；
位移传感器42实时采集动作状态，反馈至控制箱02和上位机01；
控制箱02形成修正数据输出；
重复控制液压箱41输出功率、位移传感器42实时采集动作状态，直至动作到位。
还包括以下步骤：
设置油源电机43；
设置液位传感器44；
设置油压传感器45；
设置流量传感器46。
还包括以下步骤：
独立控制模式：
控制箱02根据内置控制策略的预设值，形成固定位移、速度的控制信号，控制液压箱41输出功率，自动完成执行机构05的上升或下降动作；
控制箱02根据上位机01指令类型，以微小输出功率形成微小上升速率，作为平台上升初始阶段的预升；
控制箱02根据上位机01指令类型，以微小输出功率形成微小下降速率，作为平台下降初始阶段的预升。
还包括以下步骤：
同步控制模式：
控制箱02根据内置控制策略的预设值，形成固定位移、速度的控制信号，控制各液压箱41输出功率，自动完成执行机构05的上升或下降动作；
设置一个转换装置的实时动作速度作为基准速度，其余转换装置速度与基准速度比较，并根据以下控制策略由控制箱02形成其余各转换装置的速度的修正控制数据(相应阀口流量和流速)：
Δδ＝H随－H标 (式a)
L’＝(1－Δδ)L (式b)
其中，H标、H随分别表示标准腿、随动腿的运动距离值；Δδ是H随和H标的差值；L是初始设定输出值，L’为调整后的输出值。
还包括以下步骤：
液位传感器44实时采集油源06液位；
油压传感器45实时采集油源06输出至液压箱41的油路压力；
流量传感器46实时采集油源06输出至液压箱41的油路流量；
反馈至控制箱02和上位机01，控制箱02形成修正数据输出，控制油源电机43改善油源参数。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种发射平台转换装置控制方法，包括以下步骤：
设置顺序电连接的上位机(01)，控制箱(02)，转接箱(03)；
设置与转接箱(03)连接的若干采集反馈装置(04)和相应的执行机构(05)；
设置反馈装置(04)中设置液压箱(41)和位移传感器(42)；
通过上位机(01)发出指令，通过控制箱(02)形成各采集反馈装置(04)的初始控制信号；
控制信号控制液压箱(41)输出功率作用于执行机构(05)做出动作；
位移传感器(42)实时采集动作状态，反馈至控制箱(02)和上位机(01)；
控制箱(02)形成修正数据输出；
重复控制液压箱(41)输出功率、位移传感器(42)实时采集动作状态，直至动作到位；
设置油源电机(43)；
设置液位传感器(44)；
设置油压传感器(45)；
设置流量传感器(46)；
液位传感器(44)实时采集油源(06)液位；
油压传感器(45)实时采集油源(06)输出至液压箱(41)的油路压力；
流量传感器(46)实时采集油源(06)输出至液压箱(41)的油路流量；
反馈至控制箱(02)和上位机(01)，控制箱(02)形成修正数据输出，控制油源电机(43)改善油源参数；
控制箱(02)根据内置控制策略的预设值，形成固定位移、速度的控制信号，控制液压箱(41)输出功率，自动完成执行机构(05)的上升或下降动作；
控制箱(02)根据上位机(01)指令类型，以微小输出功率形成微小上升速率，作为平台上升初始阶段的预升；
控制箱(02)根据上位机(01)指令类型，以微小输出功率形成微小下降速率，作为平台下降初始阶段的预升；
设置一个转换装置的实时动作速度作为基准速度，其余转换装置速度与基准速度比较，并根据以下控制策略由控制箱(02)形成其余各转换装置的速度的修正控制数据为相应阀口流量和流速：
Δδ＝H随－H标
L’＝(1－Δδ)L
其中，H标、H随分别表示标准腿、随动腿的运动距离值；Δδ是H随和H标的差值；L是初始设定输出值，L’为调整后的输出值。
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