平台的水平度调整系统方案，是否可行？ 点击：5653 | 回复：47
发表于：2004-06-02 23:56:00
楼主
请教：一个平台的水平度调整系统方案，是否可行？
请教各位老师：ﬧﬧﬧ
❀❀❀❀❀ 首先向所有光顾本文的人致敬！♥
1 任务目标
设计一个移动式平台的水平度自动调整系统，要求平台承载能力约为32—48吨。
2 系统组成
初步考虑该系统由控制系统、传感装置、机电支承三部分组成，其中机电支承拟采用电机、减速器、撑杆丝杠柱状集成的结构形式，整个平台的全部载荷由4个机电支承分担，每个机电支承的承载能力均等（同为8—12吨）。
3 工作原理及过程描述
3.1 工作原理
控制系统通过传感装置检测平台的水平度，并依据检测结果决定是否对平台进行水平度调整；对平台进行水平度调整时，由控制系统分配4个机电支承的调整量，并对支承的撑杆丝杠的伸缩实施控制；经过调整后，控制系统进一步检测平台的水平度，从而判定调平工作即告完成还是开始新一轮调整。
3.2 过程描述
①控制系统通过传感装置，检测平台在场地上当前架设状态下的水平度，并确定下步工作：如果满足指标要求，调整工作即告完成；若仍不符合要求，则启动步骤②开始对平台水平度进行调整。
检测平台水平度的途径有二：其一，控制系统通过角度传感装置直接采集平台在X、Y两方向的水平度；其二，控制系统可监测机电支承在当前工作位态下撑杆丝杠的伸出量（可通过计数电机的转数获取），通过各机电支承撑杆丝杠各自的伸出量解算得到平台的水平度。
②控制系统根据平台当前的水平度状态，解算分配每个机电支承撑杆丝杠的伸缩调整量（即每个机电支承电机的转数），然后控制系统给每个机电支承的电机发送指令，原则是使每个电机在同一时间段内匀速转过控制系统分配的相应转数，从而确保每个机电支承在同一时间段内完成控制系统分配的调整量。
③转到步骤①
4 主要问题
4.1 系统方案
关于该任务在总体方案设计上规划、构想的可行性如何？有无致命性缺陷？
如果此规划、构想基本可行，是否还存在其他一些显见的问题？具体的解决措施如何？
4.2 关于机电支承
①电机：伺服电机、步进电机，选用哪个为更好？还是有别的更为合适的电机类型可供选用于此种工况？
机电支承要求具有自锁功能，结合下边将要提到的有关撑杆丝杠的结构形式问题，所选电机是否应带断电抱死功能？此种工况，电机带断电抱死功能是否使系统更为安全可靠？
②减速器：谐波减速器、行星减速器，选用哪个为更好？它们应用于此种工况，各自有哪些优缺点？
③撑杆丝杠：滑动螺旋、滚动螺旋，选用哪个为更好？它们应用于此种工况，各自有哪些优缺点？
4.3 关于水平度检测
我个人的意见：由控制系统通过角度传感装置直接采集平台的水平度，而不采用由控制系统通过对撑杆丝杠伸出量进行解算得到水平度的方式。理由如下：由于平台自身刚度因素，由于机电支承在调整过程中所受载荷会发生一些变化，而每个支承在地基的各作用部位既不是刚体、相互间也不可能质地软硬同等均匀，所以，对撑杆丝杠伸出量的解算并不能真实地反映平台的水平度状况。
各位老师、专家如何评价？是不是还有其它更好的办法？
4.4 关于控制系统
在这方面，我更是外行的一塌糊涂！
请教各位老师，用于对伺服系统的电机进行控制的技术主要可分为哪几类？
针对每一类技术，市场上有哪些相应常用的产品类别可供选用？
尤其对于本种工况，更适合选用哪类技术的哪类产品作为控制系统的基本硬件配置？
5 说明及请求
在这方面，我是真心地想学点实际的东西、实实在在地做点事情，但同时在这方面我又是一个门外汉，可能说了不少外行话让各位老师、专家笑话啦！
对于我介绍的一些构思设想、提到的各个问题，恳请各位老师、专家能够悉心点拨、指正，不吝赐教！希望能够得到各位老师、专家积极的、富有建设性的意见和建议！
再次感谢各位老师，耽误您们的时间啦！ﬧﬧﬧ
发表于：2004-06-05 00:25:00
9楼
移动式平台的工作环境:室外，温度适应范围从零下40度到零上50度吧！平台机电支承的承载基础为一般的坚硬地面吧！
平台结构为整体框架形式，中间部位设置基准面用于安装检测传感器，平台外廓尺寸4米x8米。平台的4个机电支承分布式安装在整体框架的四角位置。
在平台架设基础的坡度不大于5度的情况下，要求调整系统可正常工作，确保把平台的绝对水平度调整到2到3分左右（这实际上是一个设计指标，而且是绝对水平度），也就是说，调整系统的水平角调整范围决不应小于5度！
由于调整系统的水平角调整范围不小于5度，对于4米x8米规模的平台来讲，如果按对角线模式进行粗略计算，对角线上两个机电支承的调整量（也可看作是轴向直线位移吧！）之差最大可达780毫米，当然，这应该是一种比较极端恶劣的情况！
发表于：2004-06-15 22:31:00
20楼
“鼠老师”：您好！首先感谢“鼠老师”的方案！
(下边的内容前两天我发过邮件)
关于您提到的“在四个支撑点各装一个水平传感器，用来检测该点的水平度，从而决定如何调整”的建议，我想与您探讨：
1．按照我的构想配置的平台装备，与平台装联的4个机电支承的轴线与平台基面的垂直度要求并不是特别高，当然也不会极差！而且4个机电支承的轴线相互间的平行度误差要求也不是太高，实际上比较随机。
2．按照“1．”中所述，四个支撑点各自的水平度并不能真正反映平台基面的水平度，况且平台基面的平面度也不是特别好。
3．也正是由于平台基面的平面度不是特别好，所以，按照我的构想，平台水平度的调整实际上调整的是平台基面的“整个平面趋势（也可以称作平面包络吧）”的水平度。
4．为了检测平台基面的“整个平面趋势”的水平度，可以在平台的合适部位设置能代表“整个平面趋势”的基准面，我们可以通过对基准面水平度的监测达到检测平台基面水平度的目的。
5．在测得平台基面水平度的基础上，我们可以通过4个机电支承轴线与平台基面某一部位（当然也可以是基准面中心）在水平两方向的位置关系，由控制系统解算分配每个机电支承的调整量、决定如何调整。
6．“鼠老师”如何看待我的上述构想？此时传感器在系统中应如何布设？应选择什莫类型的传感器？
十分感谢！！！
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