CN113126656A - 一种多点支撑重载平台快速自动调平控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多点支撑重载平台快速自动调平控制方法，所述重载平台包括四个主撑腿、多个辅助撑腿、以及双轴水平角度传感器，该方法包括：S1、使所有的撑腿全部伸出，且在每个撑腿触地后使其停止运动；S2、使四个主撑腿单独的伸出，且持续设定时间后停止运动；S3、根据双轴水平角度传感器反馈的重载平台X、Y轴与水平面夹角，调节主撑腿1、3或主撑腿2、4的升降运动，直至重载平台X、Y轴与水平面夹角逼近设定的死区为止；S4、使所有辅助撑腿伸出直至触地后停止；S5、使所有辅助撑腿同伸至设定距离，以实现触地压实。本发明解决了辅助撑腿干扰水平度，极大地提高了多点自动调平的成功率与重载平台的抗风性与稳定性。

Description

一种多点支撑重载平台快速自动调平控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于特种设备的多点支撑重载平台的快速自动调平控制方法，使得特种设备运输至工作场地后，在最短的时间内完成重载平台的水平调整，为特种设备的架设赢得宝贵时间。
背景技术
现在地面特种设备都朝着高机动和快速反应的方向发展，为满足这种要求，取消传统的电子舱，这样导致舱内的大量的电子设备背负在特种设备的天线骨架上固定安装，这样不但导致天线载重平台承载的重量大大增加，而且还会使得载重平台在天线架设完成后的工作状态与天线撤收完成后的运输状态、平台重心发生变化。
由于平台重心的变化使得天线扫掠时的稳定性和抗风性无法保证，于是多点(大于四点)支撑重载平台被广泛采用。中国专利文献CN203950903U披露了一种大型多点支撑平台，其采取由液压马达驱动的“四条调平撑腿+八条辅助撑腿”的排列结构，避免单一采用一种支撑结构的布置复杂及平衡性差的问题。
然而多点自动调平相对于四点自动调平会延长调平时间与增加调平复杂度，同时辅助撑腿落地后会影响重载平台的水平度，因此多点(大于四点)调平又给原本紧张的调平精度与调平时间带来了挑战。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多点支撑重载平台快速自动调平控制方法，以节省大于四点的多点调平的调平时间和调平复杂度。
为此，本发明提供了一种多点支撑重载平台快速自动调平控制方法，所述重载平台包括四个主撑腿、多个辅助撑腿、以及双轴水平角度传感器，其特征在于，所述四个主撑腿在重载平台上的靠近天线工作状态重心位置的四点进行布置，其中左右各两点，每个所述辅助撑腿安装在可展开与收拢的支臂上，所述重载平台的快速自动调平方法包括以下步骤：S1、使所有的主撑腿和辅助撑腿全部伸出，且在每个撑腿触地后使其停止运动；S2、使四个主撑腿单独的伸出，且持续设定时间后停止运动，此时四个主撑腿单独地对载重平台进行承重；S3、根据双轴水平角度传感器反馈的重载平台X、Y轴与水平面夹角，调节1、3主撑腿或2、4主撑腿的升降运动，直至重载平台X、Y轴与水平面夹角逼近设定的死区为止，其中，1、3主撑腿为四个主撑腿中的一对角主撑腿，2、4主撑腿为另一对角主撑腿；S4、使所有辅助撑腿伸出，且在每个辅助撑腿触地后使其停止运动；S5、使所有辅助撑腿同伸至设定距离，以实现触地压实。
根据本发明，取天线工作状态重心位置较近的四点(左右各两点)固定安装主撑腿。主撑腿承担整个特种设备的重量，重载平台的水平度调整主要由主撑腿完成，对称分布的辅助撑腿用于增加抗风性能，提高稳定性，但同时又不得影响主撑腿的调平精度和最大程度减小整个调平的时间。
本发明利用主撑腿调整重载平台的水平度，利用辅助撑腿来保证重载平台的稳定性与抗风性，在主撑腿自动调平的过程中，辅助撑腿虽伸出但不触地，自动调平完成，辅助撑腿逐一落地，所有辅助撑腿落地完成后在同伸相同的高度，确保每条辅助撑腿都能承担一定的重量，这样辅助撑腿不影响重载平台的水平度，同时撑腿运动时间最短。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的多点支撑重载平台(十点支撑)的平面布局示意图；
图2是根据本发明的多点支撑重载平台的撑腿行程检测接近开关的结构示意图；以及
图3是根据本发明的多点支撑重载平台快速自动调平控制方法的执行流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
基于本发明的十点支撑重载平台的支撑腿对称分布于重载平台的两侧，其中与天线工作状态重心位置较近的四点(左右各两点)安装主撑腿，另外六条撑腿为辅助撑腿，辅助撑腿安装在六条支臂上，支臂可展开与收拢，支臂展开后能增加抗风性能，提高稳定性。
请参阅图1：多点支撑重载平台主要由四个主撑腿1、2、3和4、撑腿零位检测接近开关5、撑腿行程检测接近开关6、撑腿触地检测接近开关7、双轴水平角度传感器8、六个辅助撑腿9等组成。图中四条粗实线表示主撑腿，六条细折线表示辅助撑腿(含支臂)，主、辅撑腿上都安装有三只接近开关，双轴水平角度传感器大致安装在与平台轴线平行的中心位置，用于实时检测重载平台X、Y轴与水平面夹角，供自动调平时作为判断依据。
零位检测原理为：撑腿收到接近极限位置时，该接近开关被触发，同时该撑腿行程被清零。
行程检测原理为：液压马达牵引撑腿运动过程中，同时带动安装在马达输出轴端的圆盘(边缘带有凸台)旋转，当凸台转动到与接近开关正对位置时，该接近开关被触发，该撑腿行程脉冲加一或减一，对应的行程会增加或减少。
落地检测原理为：撑腿伸出到接触地面时，该接近开关被触发，同时该撑腿行程被清零。
请参阅图2：多点支撑重载平台有主、辅撑腿的液压马达输出端安装有边缘带有凸台61的圆盘6a，液压马达牵引撑腿运动过程中，同时带动安装在马达输出轴端的圆盘旋转，当凸台61转动到与接近开关6b正对位置时，该接近开关被触发，该撑腿行程脉冲加一或减一，对应的行程会增加或减少。
请参阅图3：当控制系统接收到自动调平命令时，控制软件依流程执行下列步骤，其中各步骤以状态机形式表达)。
状态机1：主、辅撑腿伸出
主、辅撑腿全部伸出，主、辅撑腿触地(接触地面)后对应撑腿停止运动。
状态机2：主撑腿承重
主撑腿继续伸出10秒(行程约20cm)，辅助撑腿保持停止状态，使主撑腿充分承重，同时也为自动调平状态主撑腿升降运动提供一定的调节空间。
状态机3：主撑腿自动调平
主撑腿根据水平角度传感器反馈的X、Y轴角度信息，调节1、3主撑腿或2、4主撑腿的升降运动，使X、Y轴角度逼近设定的死区(调平精度)，从而完成重载平台的主体调平。
调平方法为：X轴>0，Y轴>0，主撑腿1升，主撑腿3降；当X、Y符号相异时调整撑腿运动策略；当XY分别小于设定的死区时，调平停止。
X轴>0，Y轴<0，主撑腿4升，主撑腿2降；当X、Y符号相同时调整撑腿运动策略；当XY分别小于设定的死区时，调平停止。
X轴<0，Y轴>0，主撑腿2升，主撑腿4降；当X、Y符号相同时调整撑腿运动策略；当XY分别小于设定的死区时，调平停止。
X轴<0，Y轴<0，主撑腿3升，主撑腿1降；当X、Y符号相异时调整撑腿运动策略；当XY分别小于设定的死区时，调平停止。
状态机4：辅助撑腿触地
所有辅助撑腿伸出，依次触地后停止伸出。
状态机5：辅助撑腿低速同伸
所有辅助撑腿以设定的低速同伸1cm，使辅助撑腿触地压实，又不会对调平精度产生过多影响。
本发明的有益效果是：
1、将传统的四点调平进行拓展延伸至多点调平，使调平算法更具有通用性。
2、多点调平算法最大程度减少调平过程时间，极大地提高了特种设备的快速响应能力和机动能力。
3、多点调平算法成功解决了辅助撑腿干扰水平度，极大地提高了多点自动调平的成功率与重载平台的抗风性与稳定性。
4、易于移植：多点调平算法以四点调平为基础，可以方便移植至六点，八点，十点，十二点，十六点等多点调平系统中，在大于四点的调平系统中，选取主要承重的四点作为主撑腿，其它作为辅助撑腿，即可套用此多点调平算法。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多点支撑重载平台快速自动调平控制方法，所述重载平台包括四个主撑腿、多个辅助撑腿、以及双轴水平角度传感器，其特征在于，所述四个主撑腿在重载平台上的靠近天线工作状态重心位置的四点进行布置，其中左右各两点，每个所述辅助撑腿安装在可展开与收拢的支臂上，所述重载平台的快速自动调平方法包括以下步骤：
S1、使所有的主撑腿和辅助撑腿全部伸出，且在每个撑腿触地后使其停止运动；
S2、使四个主撑腿单独的伸出，且持续设定时间后停止运动，此时四个主撑腿单独地对载重平台进行承重；
S3、根据双轴水平角度传感器反馈的重载平台X、Y轴与水平面夹角，调节1、3主撑腿或2、4主撑腿的升降运动，直至重载平台X、Y轴与水平面夹角逼近设定的死区为止，其中，1、3主撑腿为四个主撑腿中的一对角主撑腿，2、4主撑腿为另一对角主撑腿；
S4、使所有辅助撑腿伸出，且在每个辅助撑腿触地后使其停止运动；
S5、使所有辅助撑腿同伸至设定距离，以实现触地压实。
2.根据权利要求1所述的多点支撑重载平台快速自动调平控制方法，其特征在于，所述多点支撑平台为十点支撑重载平台。
3.根据权利要求1所述的多点支撑重载平台快速自动调平控制方法，其特征在于，所述设定时间为在撑腿伸出20cm时所用的运动时间，所述设定距离为1cm。
4.根据权利要求1所述的多点支撑重载平台快速自动调平控制方法，其特征在于，根据双轴水平角度传感器反馈的重载平台X、Y轴与水平面夹角，调节1、3主撑腿或2、4主撑腿的升降运动包括以下步骤：
在X轴>0，Y轴>0时，主撑腿1升，主撑腿3降；当X、Y符号相异时调整撑腿运动策略；当XY分别小于设定的死区时，调平停止；
在X轴>0，Y轴<0时，主撑腿4升，主撑腿2降；当X、Y符号相同时调整撑腿运动策略；当XY分别小于设定的死区时，调平停止；
在X轴<0，Y轴>0时，主撑腿2升，主撑腿4降；当X、Y符号相同时调整撑腿运动策略；当XY分别小于设定的死区时，调平停止；以及
在X轴<0，Y轴<0时，主撑腿3升，主撑腿1降；当X、Y符号相异时调整撑腿运动策略；当XY分别小于设定的死区时，调平停止。
5.根据权利要求1所述的多点支撑重载平台快速自动调平控制方法，其特征在于，所述主撑腿和辅助撑腿中的每个撑腿上设置有撑腿零位检测接近开关、撑腿触地检测接近开关和撑腿行程检测接近开关。
6.根据权利要求1所述的多点支撑重载平台快速自动调平控制方法，其特征在于，所述主撑腿和辅助撑腿的升降运动由液压马达驱动，所述撑腿行程检测接近开关包括在液压马达输出端上安装的边缘带有凸台的圆盘和接近开关，其中，当凸台转动到与接近开关正对位置时，该接近开关被触发，并触发脉冲计数，作为撑腿的相对伸出行程，其中该撑腿在回收到极限位置时和在触地时触发脉冲计数清零。
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