CN114417578A - 一种舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法及系统，本发明建立机构的工作平面和虚拟丝杠轴；在工作平面内建立偏转角定位解析式；将定位解析式表达转换到与实际机构输出相关；将机构的结构不确定性，转化为三个待定结构参数的求解问题；控制机构分别进行4次预定动作，测量实际的舵偏角和对应的丝杠行程，根据测量结果求解待定结构参数；用求解后解析式实现偏转角的精确定位；本发明建立偏转角定位解析式，将机构的结构不确定性，转化为三个可以求解的结构参数，并设计易于实现的方法求解，能够实现舵面偏转角的精确连续控制。

Description

一种舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法及系统

技术领域

本发明涉及一种舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法及系统，适用于由电机驱动滚珠丝杠，带动螺母直线运动，并通过拨叉和拨轴传动，转换为舵面旋转运动的舵面伺服驱动机构，属于实验空气动力学测控领域。

背景技术

舵面是航天飞行器和导弹飞行控制的关键部件，舵面气动特性是风洞试验最重要的试验内容之一，通过在风洞中测定飞行器在各操纵面(或称舵面，如鸭舵、尾翼和方向舵等)偏转下的气动载荷，获得舵面所需的操纵效率，为前期飞行器气动外形设计提供筛选依据，也为后期选择或设计合适的操纵装置提供数据支撑。兼顾风洞试验成本和测量精度，风洞试验模型一般采用飞行器的缩比模型，在缩比较大情况下大大压缩了模型的内部空间，进而导致传统的试验模型舵面偏转一般采用人工更换角度块或转轴插销的方式实现，一次吹风试验对应单一舵面偏转角，不仅试验效率低下，能耗高，且人工劳动量大，易造成人为失误。因此，设计有如图2所示的一种舵面自动偏转结构，能够实现试验模型各舵面的角度单独且连续精准偏转，可实现一次吹风对应多个舵面偏转角，进而大幅提高风洞试验效率，减小了人为失误和人力成本。

对于舵面自动偏转机构而言，舵面偏转角的精确定位决定着风洞试验数据的精准度。为了保证试验结果的真实性和有效性，舵面的定位精度要求在3'以内。本发明适用的舵面自动偏转机构具有传动精度高、空间尺寸小和输出力矩大等特点，自动偏转机构包括电机减速机驱动的丝杠和拨叉驱动的舵面，两者依靠拨叉、拨轴实现传动，舵面偏转的角度变化与螺母/拨轴沿丝杠轴向移动距离呈现非线性变化。由于制造和装配的精度、公差等问题，不能保证丝杠轴与舵轴坐标系三个方向的平行或垂直关系，而且机构空间紧凑，不足以安装舵偏角末端反馈装置。为了实现舵偏角的定位，通常采用多点拟合的方式，过程复杂，越高阶的拟合带来的计算代价越大，而且还不能完全保证连续角度的精确定位。

所以，有必要发展一种计算代价小、非拟合方式的舵面自动偏转机构偏转角的精确定位方法，实现舵偏角的连续精确定位，为航空航天飞行器研制提供有力技术支撑。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法及系统，结合舵面自动偏转机构的结构特征和运动特性，考虑结构不确定性，建立包含结构特征的舵面偏转角定位公式，实现舵面角的连续精确定位。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法，包括：

S1、建立拨叉运动旋转坐标系，得到舵面自动偏转机构的舵面偏转角度在虚拟平面上的解析表达式；

S2、根据虚拟平面的虚拟轴上参数与实际丝杠轴上参数的比例关系，将所述虚拟平面上的解析表达式转换为实际运动平面的运动表达式；

S3、利用给定的舵面自动偏转机构运动距离和实际对应输出的舵偏角，确定实际运动平面的运动表达式中的三个参数，分别为拨轴在丝杠轴上的实际移动距离X_dr、舵轴中心到真实丝杠轴的距离L_r、虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角

S4、将所述三个参数代入实际运动平面的运动表达式，完成偏转角精确定位方法。

在上述舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法中，所述步骤S1中建立的拨叉运动旋转坐标系OXYZ为：以拨叉绕舵轴旋转的轴中心线与拨叉旋转平面的交点为坐标系原点O，取风洞试验模型舵偏角为0度时，拨叉旋转平面内风洞来流方向为X轴正方向，拨叉开口方向为Y轴正方向，并按照左手法则确定Z轴的正方向。

在上述舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法中，所述步骤S1中舵面自动偏转机构的舵面偏转角度在虚拟平面上的解析表达式如下：

其中，θ_m为舵面偏转角度，X_m为拨轴在虚拟丝杠轴上移动距离，X_d为舵面偏转角度为

时，拨轴在虚拟丝杠轴上的移动距离，

为虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角，L₀为旋转坐标系原点O到虚拟丝杠轴的垂直距离。

在上述舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法中，所述步骤S2中虚拟平面的虚拟轴上参数与实际丝杠轴上参数的比例关系如下所示：

其中：X_dr为拨轴在丝杠轴上的实际移动距离，L_r为舵轴中心到真实丝杠轴的距离，X_r为控制的拨轴移动距离，k为拨轴在虚拟丝杠轴上移动距离与对应真实丝杠轴上移动距离之间的比例系数，X_m为拨轴在虚拟丝杠轴移动距离，X_d为舵面偏转角度为

时，拨轴在虚拟丝杠轴上的移动距离，L₀为旋转坐标系原点O到虚拟丝杠轴的垂直距离。

在上述舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法中，所述步骤S2中将所述虚拟平面上的解析表达式转换为实际运动平面的运动表达式如下：

其中：θ_m为舵面偏转角度，

为虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角。

在上述舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法中，所述步骤S3中利用给定的机构运动运动距离和实际对应输出的舵偏角，确定实际运动平面的运动表达式中的三个参数的方法如下：

(3.1)、舵面自动偏转机构的舵面回零位，驱动电机转动，控制拨轴在丝杠轴上向正负两个方向分别运动X_r1距离，测量舵面对应的角度，分别记为θ₁和θ₃；

(3.2)、舵面自动偏转机构的舵面回零位，驱动电机转动，控制拨轴在丝杠轴上向正负两个方向分别运动X_r2距离，且满足X_r2≠X_r1，测量舵面对应的角度，分别记为θ₂和θ₄；

(3.3)、根据角度θ₁、θ₃、θ₂和θ₄，按照实际运动平面的运动表达式建立如下方程组：

(3.4)、求解步骤(3.3)中的方程组，得到拨轴在丝杠轴上的实际移动距离X_dr、舵轴中心到真实丝杠轴的距离L_r、虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角

在上述舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法中，所述步骤(3.4)中求解步骤(3.3)中的方程组，得到三个参数的方法为：

消除方程组中参数X_dr和L_r，化简后得到：

进一步求解，得到

为：

任取步骤(3.3)方程组中的两个公式，将

代入，求解得到X_dr为：

任取步骤(3.3)方程组中的一个公式，将

和X_dr带入，得到L_r为：

在上述舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法中，还包括：控制舵面自动偏转机构拨轴在丝杠轴上运动给定的距离，测量舵面对应的角度与步骤S4完成偏转角精确定位后的实际运动平面的运动表达式结果进行比较，检验准确性和有效性。

一种舵面自动偏转机构的偏转角精确定位系统，包括坐标系建立模块、转换模块和参数计算模块，其中：

坐标系建立模块，建立拨叉运动旋转坐标系，得到舵面自动偏转机构的舵面偏转角度在虚拟平面上的解析表达式；

转换模块，根据虚拟平面的虚拟轴上参数与实际丝杠轴上参数的比例关系，将所述虚拟平面上的解析表达式转换为实际运动平面的运动表达式；

参数计算模块，利用给定的机构运动运动距离和实际对应输出的舵偏角，确定实际运动平面的运动表达式中的三个参数，分别为拨轴在丝杠轴上的实际移动距离X_dr、舵轴中心到真实丝杠轴的距离L_r、虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角

将所述三个参数代入实际运动平面的运动表达式，完成偏转角精确定位方法。

在上述舵面自动偏转机构的偏转角精确定位系统中，所述参数计算模块利用给定的机构运动运动距离和实际对应输出的舵偏角，确定实际运动平面的运动表达式中的三个参数的方法如下：

(3.1)、舵面自动偏转机构的舵面回零位，驱动电机转动，控制拨轴在丝杠轴上向正负两个方向分别运动X_r1距离，测量舵面对应的角度，分别记为θ₁和θ₃；

(3.2)、舵面自动偏转机构的舵面回零位，驱动电机转动，控制拨轴在丝杠轴上向正负两个方向分别运动X_r2距离，且满足X_r2≠X_r1，测量舵面对应的角度，分别记为θ₂和θ₄；

(3.3)、根据角度θ₁、θ₃、θ₂和θ₄，按照实际运动平面的运动表达式建立如下方程组：

(3.4)、求解步骤(3.3)中的方程组，得到拨轴在丝杠轴上的实际移动距离X_dr、舵轴中心到真实丝杠轴的距离L_r、虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)、本发明通过结合舵面自动偏转机构的结构特征和运动特性，建立具备结构特征的舵面偏转角定位公式；通过将偏转机构的结构不确定性，转化为三个待定结构参数的求解；通过设计4组预定运动动作，求解待定结构参数，求解过程易于实现，最后得到的舵面偏转角定位公式定位精度高，能实现舵面角的连续精确定位，计算代价小。

(2)、本发明建立机构的工作平面和虚拟丝杠轴；在工作平面内建立偏转角定位解析式；将定位解析式表达转换到与实际机构输出相关；将机构的结构不确定性，转化为三个待定结构参数的求解问题；控制机构分别进行4次预定动作，测量实际的舵偏角和对应的丝杠行程，根据测量结果求解待定结构参数；用求解后解析式实现偏转角的精确定位；本发明建立偏转角定位解析式，将机构的结构不确定性，转化为三个可以求解的结构参数，并设计易于实现的方法求解，能够实现舵面偏转角的精确连续控制。

(3)、本发明提供一种舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法及系统，结合舵面自动偏转机构的结构特征和运动特性，考虑结构不确定性，建立包含结构特征的舵面偏转角定位公式，实现舵面角的连续精确定位，克服现有技术舵面自动偏转机构结构紧凑，不足以安装舵偏角末端反馈装置，实际的结构有不确定性且参数测量困难，通常采用的拟合定位方法过程复杂，计算代价大，不能保证连续的精确定位的问题。

附图说明

图1为本发明舵面自动偏转机构偏转角精确定位方法流程图；

图2为本发明舵面自动偏转机构结构和组成示意图；

图3为本发明XOY平面内简化的拨轴和拨叉运动示意图；

图4为本发明设定的4次运动在XOY平面内的运动示意图。

具体实施方案

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

如图1所示为本发明舵面自动偏转机构偏转角精确定位方法流程图，本发明舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法包括如下步骤：

一、建立拨叉运动旋转坐标系，得到舵面自动偏转机构的舵面偏转角度在虚拟平面上的解析表达式。

建立以拨叉绕舵轴旋转的中心为原点的坐标系，如图2所示为本发明舵面自动偏转机构结构和组成示意图。拨叉垂直于舵面，拨叉绕原点O旋转的角度等于舵面偏转角，拨叉运动属于平面XOY内的旋转运动。舵面自动偏转机构由电机减速机、丝杠、螺母、拨轴、拨叉、舵轴以及舵面为主体组成。

建立的拨叉运动旋转坐标系OXYZ，以拨叉绕舵轴旋转的轴中心线与拨叉旋转平面的交点为坐标系原点O，取风洞试验模型舵偏角为0度时，拨叉旋转平面内风洞来流方向为X轴正方向，拨叉开口方向为Y轴正方向，并按照左手法则确定Z轴的正方向。

由于制造和装配的精度、公差等问题，丝杠轴不能完全满足平行于X轴、垂直于Y轴和Z轴的条件，将丝杠轴投影到拨叉的工作平面内，即坐标系XOY平面内生成虚拟丝杠轴。投影后，虚拟丝杠轴与X轴的夹角为

原点O到虚拟丝杠轴的垂直距离为L₀。

定义拨叉处于Y轴位置时舵偏角处于零位，也是拨轴在虚拟丝杠轴上运动的零位，如图3所示为本发明XOY平面内简化的拨轴和拨叉运动示意图。当拨轴在虚拟丝杠轴移动距离X_m时，舵面会偏转角度θ_m(顺时针为正)，它们之间存在解析表达式，舵面自动偏转机构的舵面偏转角度在虚拟平面上的解析表达式如下：

其中，θ_m为舵面偏转角度，X_m为拨轴在虚拟丝杠轴移动距离，X_d为舵面偏转角度为

时，拨轴在虚拟丝杠轴上的移动距离，

为虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角，L₀为旋转坐标系原点O到虚拟丝杠轴的垂直距离。

二、根据虚拟平面的虚拟轴上参数与实际丝杠轴上参数的比例关系，将所述虚拟平面上的解析表达式转换为实际运动平面的运动表达式，即推导舵偏角θ_m与拨轴沿丝杠轴移动距离X_r之间的解析式。

式(1)中与虚拟丝杠轴有关的参数无法实际测量，但是当机构结构装配完成后其数值是确定的，且拨轴在虚拟丝杠轴移动距离X_m与对应的拨轴在真实丝杠轴上的距离X_r之间有确定的三角函数比例关系，定义该比例大小为系数k。从机构结构空间关系分析，舵轴中心O到虚拟丝杠轴的距离L₀与舵轴中心O到真实丝杠轴的距离L_r之间，X_d与X_dr之间的比例关系也是系数k。

那么有下式成立，即虚拟平面的虚拟轴上参数与实际丝杠轴上参数的比例关系如下所示：

于是，式(1)的求解等同于下式，即将虚拟平面上的解析表达式转换为实际运动平面的运动表达式如下：

其中：X_dr为拨轴在丝杠轴上的实际移动距离，L_r为舵轴中心到真实丝杠轴的距离，X_r为控制的拨轴移动距离，k为拨轴在虚拟丝杠轴上移动距离与对应真实丝杠轴上移动距离之间的比例系数，X_m为拨轴在虚拟丝杠轴移动距离，X_d为舵面偏转角度为

时，拨轴在虚拟丝杠轴上的移动距离，L₀为旋转坐标系原点O到虚拟丝杠轴的垂直距离；θ_m为舵面偏转角度，

为虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角。

式(3)是推导出的舵面偏转角度θ_m关于拨轴沿丝杠轴实际移动距离X_r的解析表达式，通过控制拨轴移动距离X_r的大小，可以实现舵面偏转角θ_m的精确连续控制。

式(3)中有三个与机构结构相关的未知参数X_dr、L_r和

它们的数值是确定的，但无法直接测量得到。只有在得到这三个参数精确值的前提下，式(3)的结果才有意义。

三、利用给定的机构运动运动距离和实际对应输出的舵偏角，确定实际运动平面的运动表达式中的三个参数，分别为拨轴在丝杠轴上的实际移动距离X_dr、舵轴中心到真实丝杠轴的距离L_r、虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角

设计一种方法，利用给定的机构运动运动距离X_r和实际对应输出的舵偏角θ_m来确定参数X_dr、L_r和

具体做法如下：

1)舵面回零位，驱动电机转动，控制拨轴在丝杠轴上，向正负两个方向分别运动X_r1距离，用仪器测量舵面对应的角度，分别记为θ₁和θ₃；

2)舵面回零位，驱动电机转动，控制拨轴在丝杠轴上，向正负两个方向分别运动X_r2距离(X_r2≠X_r1)，用仪器测量舵面对应的角度，分别记为θ₂和θ₄。运动示意如图4所示，图4为本发明设定的4次运动在XOY平面内的运动示意图。

3)根据角度θ₁、θ₃、θ₂和θ₄，按照实际运动平面的运动表达式(3)建立如下方程组：

消除式(4)中参数X_dr和L_r，化简后得到：

进一步求解，得到

为

任取式(4)中两式，现取第一式和第二式，将式(6)中

结果代入，求解得到X_dr为：

取式(4)中第一式，将式(6)、(7)带入，得到L_r为：

至此，待定的三个参数X_dr、

和L_r全部求解得到。

四、将三个参数X_dr、

和L_r代入实际运动平面的运动表达式，即公式(3)，得到最终舵偏角定位公式，能够实现舵面偏转角θ_m的精确连续控制。

最后，控制舵面自动偏转机构拨轴在丝杠轴上运动给定的距离，测量舵面对应的角度与步骤四完成偏转角精确定位后的实际运动平面的运动表达式结果进行比较，检验准确性和有效性。

本发明舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法，涉及机构结构参数的求解及偏转角的精确定位，步骤如下：建立机构的工作平面和虚拟丝杠轴；在工作平面内建立偏转角定位解析式；将定位解析式表达转换到与实际机构输出相关；将机构的结构不确定性，转化为三个待定结构参数的求解问题；控制机构分别进行4次预定动作，测量实际的舵偏角和对应的丝杠行程，根据测量结果求解待定结构参数；用求解后解析式实现偏转角的精确定位。本发明建立偏转角定位解析式，将机构的结构不确定性，转化为三个可以求解的结构参数，并设计易于实现的方法求解，能够实现舵面偏转角的精确连续控制。

本发明是一种舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法，适用于由电机驱动滚珠丝杠，带动螺母直线运动，并通过拨叉和拨轴传动，转换为舵面旋转运动的舵面伺服驱动机构。

本发明还提供一种舵面自动偏转机构的偏转角精确定位系统，包括坐标系建立模块、转换模块和参数计算模块，其中：

坐标系建立模块，建立拨叉运动旋转坐标系，得到舵面自动偏转机构的舵面偏转角度在虚拟平面上的解析表达式；

转换模块，根据虚拟平面的虚拟轴上参数与实际丝杠轴上参数的比例关系，将所述虚拟平面上的解析表达式转换为实际运动平面的运动表达式；

参数计算模块，利用给定的机构运动运动距离和实际对应输出的舵偏角，确定实际运动平面的运动表达式中的三个参数，分别为拨轴在丝杠轴上的实际移动距离X_dr、舵轴中心到真实丝杠轴的距离L_r、虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角

将所述三个参数代入实际运动平面的运动表达式，完成偏转角精确定位方法。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，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。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法，其特征在于，包括：

S1、建立拨叉运动旋转坐标系，得到舵面自动偏转机构的舵面偏转角度在虚拟平面上的解析表达式；

S2、根据虚拟平面的虚拟轴上参数与实际丝杠轴上参数的比例关系，将所述虚拟平面上的解析表达式转换为实际运动平面的运动表达式；

S3、利用给定的舵面自动偏转机构运动距离和实际对应输出的舵偏角，确定实际运动平面的运动表达式中的三个参数，分别为拨轴在丝杠轴上的实际移动距离X_dr、舵轴中心到真实丝杠轴的距离L_r、虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角

S4、将所述三个参数代入实际运动平面的运动表达式，完成偏转角精确定位方法。

2.根据权利要求1所述的舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法，其特征在于，所述步骤S1中建立的拨叉运动旋转坐标系OXYZ为：以拨叉绕舵轴旋转的轴中心线与拨叉旋转平面的交点为坐标系原点O，取风洞试验模型舵偏角为0度时，拨叉旋转平面内风洞来流方向为X轴正方向，拨叉开口方向为Y轴正方向，并按照左手法则确定Z轴的正方向。

3.根据权利要求1所述的舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法，其特征在于，所述步骤S1中舵面自动偏转机构的舵面偏转角度在虚拟平面上的解析表达式如下：

其中，θ_m为舵面偏转角度，X_m为拨轴在虚拟丝杠轴上移动距离，X_d为舵面偏转角度为

时，拨轴在虚拟丝杠轴上的移动距离，

为虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角，L₀为旋转坐标系原点O到虚拟丝杠轴的垂直距离。

4.根据权利要求1所述的舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法，其特征在于，所述步骤S2中虚拟平面的虚拟轴上参数与实际丝杠轴上参数的比例关系如下所示：

其中：X_dr为拨轴在丝杠轴上的实际移动距离，L_r为舵轴中心到真实丝杠轴的距离，X_r为控制的拨轴移动距离，k为拨轴在虚拟丝杠轴上移动距离与对应真实丝杠轴上移动距离之间的比例系数，X_m为拨轴在虚拟丝杠轴移动距离，X_d为舵面偏转角度为

时，拨轴在虚拟丝杠轴上的移动距离，L₀为旋转坐标系原点O到虚拟丝杠轴的垂直距离。

5.根据权利要求4所述的舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法，其特征在于，所述步骤S2中将所述虚拟平面上的解析表达式转换为实际运动平面的运动表达式如下：

其中：θ_m为舵面偏转角度，

为虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角。

6.根据权利要求1所述的舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法，其特征在于，所述步骤S3中利用给定的机构运动运动距离和实际对应输出的舵偏角，确定实际运动平面的运动表达式中的三个参数的方法如下：

(3.1)、舵面自动偏转机构的舵面回零位，驱动电机转动，控制拨轴在丝杠轴上向正负两个方向分别运动X_r1距离，测量舵面对应的角度，分别记为θ₁和θ₃；

(3.2)、舵面自动偏转机构的舵面回零位，驱动电机转动，控制拨轴在丝杠轴上向正负两个方向分别运动X_r2距离，且满足X_r2≠X_r1，测量舵面对应的角度，分别记为θ₂和θ₄；

(3.3)、根据角度θ₁、θ₃、θ₂和θ₄，按照实际运动平面的运动表达式建立如下方程组：

(3.4)、求解步骤(3.3)中的方程组，得到拨轴在丝杠轴上的实际移动距离X_dr、舵轴中心到真实丝杠轴的距离L_r、虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角

7.根据权利要求6所述的舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法，其特征在于，所述步骤(3.4)中求解步骤(3.3)中的方程组，得到三个参数的方法为：

消除方程组中参数X_dr和L_r，化简后得到：

进一步求解，得到

为：

任取步骤(3.3)方程组中的两个公式，将

代入，求解得到X_dr为：

任取步骤(3.3)方程组中的一个公式，将

和X_dr带入，得到L_r为：

8.根据权利要求1所述的舵面自动偏转机构的偏转角精确定位方法，其特征在于，还包括：控制舵面自动偏转机构拨轴在丝杠轴上运动给定的距离，测量舵面对应的角度与步骤S4完成偏转角精确定位后的实际运动平面的运动表达式结果进行比较，检验准确性和有效性。

9.一种舵面自动偏转机构的偏转角精确定位系统，其特征在于，包括坐标系建立模块、转换模块和参数计算模块，其中：

坐标系建立模块，建立拨叉运动旋转坐标系，得到舵面自动偏转机构的舵面偏转角度在虚拟平面上的解析表达式；

转换模块，根据虚拟平面的虚拟轴上参数与实际丝杠轴上参数的比例关系，将所述虚拟平面上的解析表达式转换为实际运动平面的运动表达式；

参数计算模块，利用给定的机构运动运动距离和实际对应输出的舵偏角，确定实际运动平面的运动表达式中的三个参数，分别为拨轴在丝杠轴上的实际移动距离X_dr、舵轴中心到真实丝杠轴的距离L_r、虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角

将所述三个参数代入实际运动平面的运动表达式，完成偏转角精确定位方法。

10.根据权利要求9所述的舵面自动偏转机构的偏转角精确定位系统，其特征在于，所述参数计算模块利用给定的机构运动运动距离和实际对应输出的舵偏角，确定实际运动平面的运动表达式中的三个参数的方法如下：

(3.1)、舵面自动偏转机构的舵面回零位，驱动电机转动，控制拨轴在丝杠轴上向正负两个方向分别运动X_r1距离，测量舵面对应的角度，分别记为θ₁和θ₃；

(3.2)、舵面自动偏转机构的舵面回零位，驱动电机转动，控制拨轴在丝杠轴上向正负两个方向分别运动X_r2距离，且满足X_r2≠X_r1，测量舵面对应的角度，分别记为θ₂和θ₄；

(3.3)、根据角度θ₁、θ₃、θ₂和θ₄，按照实际运动平面的运动表达式建立如下方程组：

(3.4)、求解步骤(3.3)中的方程组，得到拨轴在丝杠轴上的实际移动距离X_dr、舵轴中心到真实丝杠轴的距离L_r、虚拟丝杠轴与拨叉运动旋转坐标系X轴的夹角

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