一种抑制高速风洞试验运动装置位置控制间隙影响的方法与流程

本发明涉及航空中风洞试验。更具体地说,本发明涉及一种抑制高速风洞试验运动装置位置控制间隙影响的方法。
背景技术:
1、在飞行器风洞试验中,需要使用运动装置模拟飞行器运动姿态或过程,对于一些运动装置,受使用环境条件限制,难以使用具有高扭矩低转速特性的力矩电机直接驱动,需要使用减速机、齿轮或者其组合放大力矩,受高速风洞试验段可用安装尺寸及最大扭矩载荷限制,也难以应用无间隙齿轮传动,造成运动装置存在间隙,影响位置控制定位准确性和运行平稳性。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。
2、为了实现本发明的这些目的和其它优点,提供了一种抑制高速风洞试验运动装置位置控制间隙影响的方法,对俯仰和滚转两个自由度,设定每个自由度均具有2n台伺服电机,对任意自由度的伺服电机均按照以下方式进行工作:
3、s1、将2n台伺服电机等分为主、从两组,且在主组中任选一台电机为主电机,并设置其工作模式为位置控制模式,主组以及从组的其余电机均工作于力矩控制模式;
4、s2、选择正值偏置力矩mb;
5、s3、将主组中力矩模式电机输出力矩作为主电机反馈力矩ma,从组中电机根据主电机反馈力矩确定输出力矩,以使从组总输出力矩等于主组输出力矩叠加一个偏置量mb,从而使任意时刻都至少有一台电机的驱动力矩施加在最终输出轴上,抑制最终输出轴在间隙范围内的活动;
6、s4、重复s2-s3。
7、优选的是,在s2中,mb的选取方式为:当主组电机轴锁定,且从组每台电机输出力矩为±mb时,本自由度内各处传动间隙能够克服摩擦从一侧移动到另一侧,则认为mb值的选择符合要求。
8、本发明至少包括以下有益效果:本发明在多伺服电机位置控制时,能使任意时刻(特别是停止状态时)都至少有一台电机的驱动力矩施加在最终输出轴上,抑制最终输出轴在间隙范围内的活动,从而抑制间隙造成的影响,提高定位精度。
9、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
技术特征:
1.一种抑制高速风洞试验运动装置位置控制间隙影响的方法,对俯仰和滚转两个自由度,设定每个自由度均具有2n台伺服电机,其特征在于,对任意自由度的伺服电机均按照以下方式进行工作:
2.如权利要求1所述的抑制高速风洞试验运动装置位置控制间隙影响的方法,其特征在于,在s2中,mb的选取方式为:当主组电机轴锁定,且从组每台电机输出力矩为±mb时,本自由度内各处传动间隙能够克服摩擦从一侧移动到另一侧,则认为mb值的选择符合要求。
技术总结
本发明公开了一种抑制高速风洞试验运动装置位置控制间隙影响的方法,属于航空技术领域中风洞试验技术领域,对于高速风洞一些采用多电机驱动的动态试验运动装置或者静动态联合试验装置,将控制电机分成主、从两组,主组中任选一台电机作为主电机,采用位置控制模式,其余电机采用力矩控制模式,从组中所有电机采用力矩控制模式,主组中力矩模式电机输出力矩等于主电机反馈力矩,从组中电机按照一定的策略根据主电机反馈力矩确定输出力矩,使从组总输出力矩等于主组输出力矩叠加一个偏置量,从而使任意时刻(特别是停止状态时)都至少有一台电机的驱动力矩施加在最终输出轴上,抑制最终输出轴在间隙范围内的活动,提高定位精度。
技术研发人员:杨海泳,赵忠良,叶伟,马上,李浩,李乾,李玉平,彭嘉玮,谢文勋
受保护的技术使用者:中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/12/10
技术研发人员:杨海泳,赵忠良,叶伟,马上,李浩,李乾,李玉平,彭嘉玮,谢文勋
技术所有人:中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所
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