logo
Σημαία Σημαία

Λεπτομέρειες για το blog

Created with Pixso. Σπίτι Created with Pixso. ιστολόγιο Created with Pixso.

Αρχή ελέγχου κίνησης και δομικός σχεδιασμός δι-αξονικού πίνακα μέτρησης ρυθμού αδράνειας

Αρχή ελέγχου κίνησης και δομικός σχεδιασμός δι-αξονικού πίνακα μέτρησης ρυθμού αδράνειας

2026-01-05



Δοκιμή αδράνειας διπλού άξονατιμήΟ πίνακας είναι ένα βασικό κομμάτι εξοπλισμού για τη δοκιμή απόδοσης συστημάτων αδρανειακής πλοήγησης και συστημάτων ελέγχου στάσης. Με την προσομοίωση της γωνιακής κίνησης ενός φορέα σε δισδιάστατο χώρο, παρέχει ακριβείς αναφορές στάσης και διεγέρσεις κίνησης για αδρανειακές συσκευές (όπως γυροσκόπια και επιταχυνσιόμετρα) και το αδρανειακόσύστημα . Οτιμήτου τραπεζιούη τεχνική απόδοση καθορίζει άμεσα την ακρίβεια και την αξιοπιστία της αδρανειακής δοκιμής,και τουΟ πυρήνας βασίζεται σε αρχές ελέγχου κίνησης υψηλής ακρίβειας και σε δομικό σχεδιασμό υψηλής ακαμψίας και χαμηλής παρεμβολής. Αυτόάρθροθα επεξεργαστεί τη βασική λογική του ελέγχου κίνησης, τις βασικές τεχνολογίες, τα βασικά στοιχεία του δομικού σχεδιασμού και τις σχεδιαστικές εκτιμήσεις, αποκαλύπτοντας τον εγγενή μηχανισμό με τον οποίο επιτυγχάνει προσομοίωση γωνιακής κίνησης υψηλής ακρίβειας.

I. Αρχή Ελέγχου Κίνησης Δοκιμής Αδράνειας Διπλού ΆξοναΒαθμολογήστε Τικανός

Ο βασικός στόχος του ελέγχου κίνησης για μια δοκιμή αδράνειας διπλού άξονατιμήο πίνακας είναι για την επίτευξη ανεξάρτητης ή συνδεδεμένης γωνιακής κίνησης σε δύο ορθογώνιους άξονεςεγώs (συνήθως αζιμούθιο και πέλεκυς βήματοςεγώιθ) για την ικανοποίηση των απαιτήσεων προσομοίωσης στάσης σε διάφορα σενάρια δοκιμών, όπως περιστροφή σταθερής ταχύτητας, τοποθέτηση γωνιακής θέσης και ημιτονοειδήςταλάντωση. Η αρχή ελέγχου του βασίζεται σε ένα σύστημα ελέγχου κλειστού βρόχου "παραγωγής εντολών - ανάδρασης σήματος - διόρθωσης σφαλμάτων", ενσωματώνοντας βασικές τεχνολογίες όπως κινηματικός υπολογισμός, σερβομηχανισμός και ανίχνευση υψηλής ακρίβειας για τη διασφάλιση της ακρίβειας της γωνιακής κίνησης εξόδου και της απόδοσης δυναμικής απόκρισης.

(I) Λογική ελέγχου πυρήνα: Έλεγχος κλειστού βρόχουδομή

Το σύστημα μέτρησης και ελέγχου είναι ένα σημαντικό συστατικό τουοτιμήτραπέζι. Οι κύριες λειτουργίες του μπορούν να συνοψιστούν ως: εφαρμογή της στρατηγικής σερβοελέγχου του συστήματος, εκπλήρωση των τεχνικών επιδόσεων και λειτουργιών του συστήματος και διασφάλιση της κανονικής, ασφαλούς και αξιόπιστης λειτουργίας του συστήματος. 

1.Αρχή: ΤοτιμήΟ έλεγχος πίνακα βασίζεται στη θεωρία ελέγχου σφαλμάτων, όπου η διαφορά μεταξύ της τιμής εντολής και της τιμής ανάδρασης είναι το σφάλμα και ο ιδανικός στόχος ελέγχου είναι να μηδενιστεί το σφάλμα. Αυτό το σφάλμα επεξεργάζεται από αλγόριθμους PID, αλγόριθμους διόρθωσης τροφοδοσίας, αλγόριθμους αντιστάθμισης τριβής κ.λπ., για τη δημιουργία μιας τιμής τάσης. Αυτή η τιμή τάσης στη συνέχεια εξάγεται μέσω μιας βιομηχανικής τυπικής πλακέτας D/A ως είσοδος στον οδηγό κινητήρα. Ο οδηγός κινητήρα οδηγεί τον κινητήρα σύμφωνα με τη δεδομένη τάση για τον έλεγχο του κινητήρα. Ο κινητήρας οδηγεί τοτιμήπλαίσιο τραπεζιού για περιστροφή, και η γωνία περιστροφής αποκτάται από έναν κωδικοποιητή γωνίας, ο οποίος τροφοδοτείται πίσω στο πρόγραμμα ελέγχου (δηλαδή, στην τιμή ανάδρασης) μέσω μιας μονάδας μέτρησης γωνίας και κάρτας απόκτησης δεδομένων. Αυτή η τιμή ανάδρασης συγκρίνεται στη συνέχεια με την τιμή εντολής και αυτός ο κύκλος ελέγχου συνεχίζεται έως ότου το σφάλμα μηδενιστεί.

Το σύστημα χρησιμοποιεί μια δευτερεύουσα δομή ελέγχου που αποτελείται από έναν αναλογικό βρόχο ρεύματος και έναν βρόχο ψηφιακής θέσης. Η είσοδος στον οδηγό κινητήρα ελέγχεται μέσω μιας κάρτας μετατροπέα D/A και ο οδηγός κινητήρα οδηγεί τον κινητήρα για να επιτύχει τον έλεγχο του κινητήρα. Οι δύο άξονες μεταδίδουν σήματα θέσης άξονα μέσω γωνιακών κωδικοποιητών, οι οποίοι στη συνέχεια τροφοδοτούνται πίσω στο πρόγραμμα ελέγχου μέσω μιας μονάδας μέτρησης γωνίας και μιας κάρτας λήψης δεδομένων. Στη συνέχεια, το σύστημα ελέγχου χρησιμοποιεί αλγόριθμους ελέγχου PID και προηγμένους ισχυρούς αλγόριθμους ελέγχου για τον έλεγχο του πικάπ, σχηματίζοντας έτσι τον βρόχο θέσης του συστήματος. Ο βρόχος θέσης είναι ο κύριος βρόχος ανάδρασης του συστήματος, διασφαλίζοντας την ακρίβεια ελέγχου και τις δυναμικές απαιτήσεις του συστήματος. Ο τρέχων βρόχος του συστήματος υλοποιείται εσωτερικά από το πρόγραμμα οδήγησης. Αυτός ο βρόχος ρεύματος σχηματίζει αρνητική ανάδραση ρεύματος οπλισμού για να μειώσει τις επιπτώσεις των διακυμάνσεων της τάσης τροφοδοσίας, να βελτιώσει τη γραμμικότητα της ροπής ελέγχου και να αποτρέψει την υπερένταση στο κύκλωμα μετατροπής ισχύος και στον κινητήρα.

2.Λογισμικό ελέγχου: ΤοτιμήΤο λογισμικό ελέγχου πίνακα χωρίζεται σε ένα ανώτερο επίπεδο (επίπεδο ολοκληρωμένης διαχείρισης) και ένα χαμηλότερο επίπεδο (επίπεδο άμεσου ελέγχου). Το ανώτερο και το κατώτερο στρώμα επικοινωνούν μέσω κοινής μνήμης και υλοποιούνται σε έναν μόνο υπολογιστή. Το ανώτερο στρώμα αποτελεί το κεντρικό επίπεδο παρακολούθησης και ολοκληρωμένης διαχείρισης του δισδιάστατουτιμήπίνακα, που υλοποιεί κυρίως την ηλεκτρονική ολοκληρωμένη διαχείριση διαδικασιών μη σε πραγματικό χρόνο, δοκιμές απόδοσης, ρυθμίσεις προστασίας ασφάλειας και λειτουργίες παρακολούθησης. Το κατώτερο επίπεδο του λογισμικού είναι το επίπεδο άμεσου ελέγχου του δισδιάστατουτιμήσύστημα ελέγχου τραπεζιού, που χρησιμοποιείται για το σχηματισμό διαφόρων ανεξάρτητων βρόχων ελέγχου σερβομηχανισμού.

Ένα κεντρικό σύστημα παρακολούθησης (CMS) είναι μια αποκλειστική συσκευή υλικού μέσα σε ένα σύστημα ελέγχου. Επικοινωνεί απευθείας με το λογισμικό ελέγχου μέσω μιας διεπαφής για τον έλεγχο της κατάστασης λειτουργίας του σερβο συστήματος κάθε καναλιού, την ανίχνευση δεδομένων και τη διαχείριση συναγερμών. Το CMS παρέχει επίσης λειτουργίες προστασίας ασφαλείας και λογικού ελέγχου για ολόκληρο το σύστημα.

3.Σχέδιο ελέγχου σερβομηχανισμού: Το σύστημα ελέγχου έχει δύο ανεξάρτητα κανάλια ψηφιακού ελέγχου σερβομηχανισμού και υιοθετεί ένα ψηφιακό σύστημα ελέγχου σερβομηχανισμού με πλαίσιο άμεσης μετάδοσης κίνησης κινητήρα ροπής-οδηγού ελεγχόμενο από μικροϋπολογιστή. Ένας ψηφιακός βρόχος ανάδρασης γωνιακής θέσης, που αποτελείται από στοιχεία ανάδρασης υψηλής ακρίβειας και έναν ψηφιακό μετατροπέα, ικανοποιεί τις απαιτήσεις ακρίβειας και απόδοσης του συστήματος. Η χρήση ενός υπολογιστή βιομηχανικού ελέγχου ως κύριου υπολογιστή ελέγχου για το σερβοσύστημα διασφαλίζει την υλοποίηση της απόδοσης του συστήματος και αποτελεσματικά εφαρμόζει τη στρατηγική ελέγχου του συστήματος, διασφαλίζοντας έτσι πλήρως την απόδοση του συστήματος.

Ολόκληρος ο ελεγκτής αποτελείται από τέσσερα εξαρτήματα: έναν κλασικό ελεγκτή PID, έναν ελεγκτή τροφοδοσίας μηδενικής διαφοράς φάσης που βασίζεται σε προ-αντιστάθμιση μηδενικού σημείου, έναν προσαρμοστικό αντισταθμιστή τριβής και έναν ισχυρό ελεγκτή που βασίζεται σε έναν παρατηρητή διαταραχών.

Ο βρόχος θέσης χρησιμοποιεί μια σύνθετη δομή ελέγχου, που συνδυάζει τον έλεγχο ανατροφοδότησης και ανάδρασης. Το πλεονέκτημά του έγκειται στον διαχωρισμό της απόδοσης παρακολούθησης του συστήματος από τη σταθερότητά του. Ο έλεγχος προώθησης βελτιώνει την απόδοση παρακολούθησης χωρίς να επηρεάζει τη σταθερότητα, ενώ ο έλεγχος κλειστού βρόχου διασφαλίζει τη σταθερότητα και την ευρωστία του συστήματος έναντι εξωτερικών διαταραχών και διακυμάνσεων παραμέτρων.

Στον έλεγχο κλειστού βρόχου θέσης, χρησιμοποιείται μια ισχυρή μέθοδος ελέγχου που βασίζεται σε έναν παρατηρητή διαταραχών. Ο παρατηρητής διαταραχών χρησιμοποιείται για την καταστολή των διαταραχών της ροπής και τη γραμμικοποίηση του συστήματος. Η βασική ιδέα είναι να εξισωθούν οι διαφορές μεταξύ του πραγματικού αντικειμένου και της ονομαστικής απόδοσης του μοντέλου που προκαλούνται από εξωτερικές διαταραχές ροπής και αλλαγές στις παραμέτρους του μοντέλου με την είσοδο ελέγχου, δηλαδή, να παρατηρηθεί η ισοδύναμη διαταραχή και να εισαχθεί μια ισοδύναμη αντιστάθμιση στο χειριστήριο για την καταστολή της διαταραχής και την ενίσχυση της ευρωστίας του συστήματος ελέγχου. Ο σχεδιασμός του κλειστού βρόχου θέσης λαμβάνει υπόψη κυρίως τη σταθερότητα του συστήματος και το σφάλμα στατικής θέσης, χρησιμοποιώντας αποτελεσματικά μέτρα λογικού φιλτραρίσματος για την ανάδραση θέσης για την εξάλειψη της επιρροής των σφαλμάτων bit και των παρερμηνειών. Ο ελεγκτής θέσης κλειστού βρόχου χρησιμοποιεί σύνθετο έλεγχο για να διασφαλίσει την ομαλή λειτουργία του συστήματος κλειστού βρόχου χωρίς υπέρβαση. Οι παράμετροί του μπορούν να προσαρμοστούν προσαρμοστικά για να προσαρμόζονται σε διαφορετικά φορτία, ενισχύοντας την ευρωστία του συστήματος ελέγχου στις αλλαγές παραμέτρων.

(II) Βασικές Τεχνολογίες: Ανίχνευση υψηλής ακρίβειας και αντιστάθμιση σφαλμάτων

Η ακρίβεια του ελέγχου κλειστού βρόχου βασίζεται στην ανίχνευση ανάδρασης υψηλής ακρίβειας και στην αποτελεσματική αντιστάθμιση σφαλμάτων, τα οποία είναι τα βασικά τεχνολογικά στηρίγματα για τον έλεγχο κίνησης ενός διπλού άξονατιμήτραπέζι.

1.Ανίχνευση γωνιακής θέσης/γωνιακής ταχύτητας υψηλής ακρίβειας: Τα στοιχεία ανίχνευσης υψηλής ακρίβειας χρησιμοποιούνται για την απόκτηση της κατάστασης κίνησης τουτιμήπλαίσιο τραπεζιού σε πραγματικό χρόνο, παρέχοντας μια αξιόπιστη βάση για διόρθωση σφαλμάτων. Τα κοινώς χρησιμοποιούμενα στοιχεία ανίχνευσης περιλαμβάνουν φωτοηλεκτρικούς κωδικοποιητές, περιστροφικούς μετασχηματιστές και συγχρονιστές κυκλικής επαγωγής. Μεταξύ αυτών, οι συγχρονιστές κυκλικής επαγωγής χρησιμοποιούνται ευρέως σε υψηλή ακρίβειατιμήτραπέζια λόγω της υψηλής ακρίβειας, της υψηλής σταθερότητας και των ισχυρών δυνατοτήτων κατά των παρεμβολών. Οι φωτοηλεκτρικοί κωδικοποιητές, από την άλλη πλευρά, έχουν τα πλεονεκτήματα της γρήγορης απόκρισης και της υψηλής ανάλυσης, καθιστώντας τους κατάλληλους για σενάρια με υψηλές δυναμικές απαιτήσεις απόδοσης. Για να βελτιωθεί περαιτέρω η ακρίβεια ανίχνευσης, χρησιμοποιείται συνήθως η τεχνολογία υποδιαίρεσης πολλαπλών κεφαλών ανάγνωσης. Με την υπέρθεση και την υποδιαίρεση των σημάτων από πολλαπλές κεφαλές ανάγνωσης, μειώνεται η επίδραση των σφαλμάτων σήμανσης και των σφαλμάτων εγκατάστασης των στοιχείων ανίχνευσης.

2.Τεχνολογία αντιστάθμισης σφαλμάτων: Αυτή η τεχνολογία, που συνδυάζει λογισμικό και υλικό, αντισταθμίζει τα συστηματικά και τυχαία σφάλματα που υπάρχουν κατά τη διάρκειατιμήκίνηση του τραπεζιού και είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτίωση της ακρίβειας ελέγχου. Τα συστηματικά σφάλματα περιλαμβάνουν κυρίως σφάλματα μηχανικής μετάδοσης, γεωμετρικά σφάλματα πλαισίου (όπως σφάλματα ορθογωνικότητας μεταξύ δύο αξόνων, ακτινική και αξονική διαρροή του συστήματος άξονα) και σφάλματα νεκρής ζώνης κινητήρα. Τα τυχαία σφάλματα περιλαμβάνουν κυρίως διαταραχές φορτίου, μετατόπιση θερμοκρασίας και εξωτερικές δονήσεις. Οι στρατηγικές αντιστάθμισης περιλαμβάνουν: πρώτον, την αντιστάθμιση βαθμονόμησης εκτός σύνδεσης, η οποία χρησιμοποιεί εξοπλισμό μέτρησης υψηλής ακρίβειας, όπως παρεμβολόμετρα λέιζερ για τη βαθμονόμηση συστηματικών σφαλμάτων, τη δημιουργία μοντέλου σφάλματος και την κλήση του μοντέλου σε πραγματικό χρόνο κατά τη διάρκεια του ελέγχου για την ακύρωση σφαλμάτων. Δεύτερον, η διαδικτυακή προσαρμοστική αντιστάθμιση, η οποία χρησιμοποιεί προσαρμοστικούς αλγόριθμους ελέγχου για τον εντοπισμό τυχαίων σφαλμάτων όπως διαταραχές φορτίου και μετατόπιση θερμοκρασίας σε πραγματικό χρόνο, προσαρμόζει δυναμικά τις παραμέτρους ελέγχου και βελτιώνει την ικανότητα κατά των παρεμβολών του συστήματος.

 

II. Δομική Σχεδίαση Αδρανειακής Δοκιμής Διπλού ΆξοναΤιμήΤραπέζι

Ο δομικός σχεδιασμός αδράνειας διπλού άξοναρυθμός δοκιμήςΟ πίνακας πρέπει να πληροί τις βασικές απαιτήσεις "υψηλής ακρίβειας, υψηλής ακαμψίας, χαμηλής παρεμβολής και ελαφρού βάρους". Πρέπει να διασφαλίζει ότι η μηχανική δομή μπορεί να μεταδώσει με ακρίβεια την κίνηση, ελαχιστοποιώντας ταυτόχρονα την επίδραση της δικής της παρεμβολής στην ακρίβεια της δοκιμής. Η βασική του δομή αποτελείται από τοτιμήπλαίσιο τραπεζιού, διάταξη συστήματος άξονα, μηχανισμός μετάδοσης, δομή στήριξης και προστατευτικές συσκευές. Ο σχεδιασμός κάθε εξαρτήματος καθορίζει άμεσα τη μηχανική απόδοση και την ακρίβεια δοκιμής τουτιμήτραπέζι.

(I) Σύνθεση Δομής Πυρήνα

1.Τικανό πλαίσιο: Ως βασικό εξάρτημα για τη στήριξη του δοκιμίου και την πραγματοποίηση γωνιακής κίνησης, αποτελείται από ένα εσωτερικό πλαίσιο (πλαίσιο άξονα βήματος) και ένα εξωτερικό πλαίσιο (πλαίσιο άξονα αζιμουθίου), τα οποία συνδέονται ορθογώνια με ένα συγκρότημα συστήματος αξόνων. Ο σχεδιασμός του πλαισίου πρέπει να εξισορροπεί την ακαμψία και το ελαφρύ: η ανεπαρκής ακαμψία θα προκαλέσει παραμόρφωση κατά την κίνηση, επηρεάζοντας την ακρίβεια της στάσης. Το υπερβολικό βάρος θα αυξήσει το φορτίο του κινητήρα και θα μειώσει την απόδοση δυναμικής απόκρισης. Ως υλικό πλαισίου χρησιμοποιείται συνήθως κράμα αλουμινίου υψηλής αντοχής. Η ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων χρησιμοποιείται για τη βελτιστοποίηση της δομής του πλαισίου και οι ενισχυτικές νευρώσεις προστίθενται σε βασικές περιοχές για τη βελτίωση της δομικής ακαμψίας με ταυτόχρονη μείωση του βάρους.

2.Συναρμολόγηση συστήματος άξονα: Αυτό είναι το βασικό στοιχείο που εξασφαλίζει τη γωνιακή κίνηση υψηλής ακρίβειας του rέφαγεπίνακα, που καθορίζει άμεσα την ακρίβεια περιστροφής και τη σταθερότητα του συστήματος του άξονα. Το συγκρότημα συστήματος άξονα αποτελείται κυρίως από τον άξονα, τα ρουλεμάν, τα περιβλήματα ρουλεμάν και τους μηχανισμούς ασφάλισης. Για τη βελτίωση της περιστροφικής ακρίβειας, χρησιμοποιούνται συνήθως ρουλεμάν κύλισης υψηλής ακρίβειας (όπως ρουλεμάν γωνιακής επαφής και κωνικά ρουλεμάν κυλίνδρων) ή υδροστατικά ρουλεμάν (υδροστατικά έδρανα αερίου και υγρά υδροστατικά ρουλεμάν). Τα ρουλεμάν κύλισης έχουν τα πλεονεκτήματα της απλής δομής, του χαμηλού κόστους και της γρήγορης απόκρισης, καθιστώντας τα κατάλληλα για μέτριας έως υψηλής ακρίβειαςτιμήτραπέζια. Τα υδροστατικά ρουλεμάν υποστηρίζουν την άτρακτο μέσω μιας μεμβράνης λαδιού/αερίου που σχηματίζεται από αέριο ή υγρό υψηλής πίεσης, με λειτουργία χωρίς τριβή, χαμηλή φθορά και υψηλή περιστροφική ακρίβεια, καθιστώντας τα κατάλληλα για εξαιρετικά υψηλής ακρίβειας rέφαγετραπέζια. Κατά τη συναρμολόγηση του συστήματος άξονα, η προφόρτιση του ρουλεμάν πρέπει να ελέγχεται αυστηρά για να μειωθεί η ακτινική και αξονική διαρροή του άξονα. Ταυτόχρονα, ο σχεδιασμός αντιστάθμισης θερμοκρασίας χρησιμοποιείται για τη μείωση της επίδρασης των αλλαγών θερμοκρασίας στην ακρίβεια του συστήματος του άξονα.

3.Μηχανισμός μετάδοσης: Υπεύθυνος για τη μετάδοση της κίνησης του κινητήρα στοτιμήπλαίσιο τραπεζιού, η ακρίβεια μετάδοσης του επηρεάζει άμεσα τοτιμήακρίβεια ελέγχου κίνησης του τραπεζιού. Οι συνήθεις μέθοδοι μετάδοσης περιλαμβάνουν την άμεση μετάδοση και την έμμεση μετάδοση κίνησης: Η άμεση μετάδοση κίνησης (DD drive) συνδέει τον ρότορα του κινητήρα απευθείας με τοτιμήπλαίσιο τραπεζιού, εξαλείφοντας τους ενδιάμεσους συνδέσμους μετάδοσης. Έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής ακρίβειας μετάδοσης, της γρήγορης απόκρισης και της έλλειψης αντίδρασης μετάδοσης, καθιστώντας το την προτιμώμενη μέθοδο μετάδοσης για υψηλή ακρίβειατιμήτραπέζια. Η έμμεση μετάδοση κίνησης μεταδίδει κίνηση μέσω εξαρτημάτων μετάδοσης, όπως γρανάζια, σύγχρονοι ιμάντες και βίδες. Είναι κατάλληλο για σενάρια με μεγάλα φορτία, αλλά απαιτεί μηχανική κατεργασία και συναρμολόγηση ακριβείας για τον έλεγχο της αντίδρασης μετάδοσης και τη μείωση των σφαλμάτων μετάδοσης.

4.Δομή υποστήριξης και προστατευτικές συσκευές: Η δομή στήριξης, συμπεριλαμβανομένης της βάσης και των βραχιόνων, χρησιμοποιείται για τη στερέωση των διαφόρων εξαρτημάτων τουτιμήτραπέζι. Πρέπει να έχει επαρκή ακαμψία και σταθερότητα για να αποτρέπει τους εξωτερικούς κραδασμούς να επηρεάσουν τοτιμήκίνηση του τραπεζιού. Ως υλικό βάσης χρησιμοποιείται συνήθως ο χυτοσίδηρος ή ο γρανίτης. Ο γρανίτης έχει καλή αντοχή στους κραδασμούς και σταθερότητα, απορροφά αποτελεσματικά τους κραδασμούς και βελτιώνει τοτιμήστατική ακρίβεια του πίνακα. Οι προστατευτικές συσκευές χρησιμοποιούνται κυρίως για την προστασία των εσωτερικών εξαρτημάτων τουτιμήτραπέζι, αποτρέποντας την είσοδο σκόνης, υγρασίας κ.λπ., στο σύστημα του άξονα και στο μηχανισμό μετάδοσης, ενώ παράλληλα αποτρέπει ατυχήματα ασφαλείας κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Αυτά περιλαμβάνουν συνήθως καλύμματα στεγανοποίησης και ασφάλεια κιγκλίδωμαμικρό.

(II) Βασικά Σημεία Στατικού Σχεδιασμού

1.Σχεδιασμός ορθογωνικότητας δύο αξόνων: Το σφάλμα ορθογωνικότητας μεταξύ των δύο αξόνων είναι ένα βασικό γεωμετρικό σφάλμα που επηρεάζει την ακρίβεια της σύνδεσης δύο αξόνων και πρέπει να διασφαλίζεται μέσω ακριβούς σχεδιασμού και συναρμολόγησης. Κατά τη φάση του δομικού σχεδιασμού, η θέση εγκατάστασης των εξαρτημάτων του συστήματος άξονα βελτιστοποιείται μέσω τρισδιάστατης μοντελοποίησης για να διασφαλιστεί ότι οι κεντρικές γραμμές των δύο αξόνων είναι αυστηρά ορθογώνιες. Κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης, χρησιμοποιείται συμβολόμετρο λέιζερ για μέτρηση σε πραγματικό χρόνο και το σφάλμα ορθογωνικότητας ελέγχεται μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα ρυθμίζοντας την ακρίβεια εγκατάστασης του περιβλήματος του ρουλεμάν.

2.Ελαφρύ και δυναμικό σχέδιο εξισορρόπησης: Ανομοιόμορφη κατανομή βάρους μεταξύ τωντιμήτο πλαίσιο του τραπεζιού και το φορτίο μπορούν να δημιουργήσουν φυγόκεντρη δύναμη κατά την κίνηση, προκαλώντας κραδασμούς και επηρεάζοντας τη δυναμική ακρίβεια. Ως εκ τούτου, ένας ελαφρύς σχεδιασμός για τοτιμήΤο πλαίσιο του τραπεζιού είναι απαραίτητο, μαζί με τη δοκιμή δυναμικής ζυγοστάθμισης και τη διόρθωση για την εξάλειψη της έκκεντρης μάζας. Η διόρθωση δυναμικής εξισορρόπησης συνήθως περιλαμβάνει την προσθήκη ή την αφαίρεση βαρών για τον έλεγχο τουτιμήανισορροπία του τραπεζιού σε ένα ελάχιστο εύρος, εξασφαλίζοντας σταθερότητα κατά την περιστροφή υψηλής ταχύτητας.

3.Σχεδιασμός καταστολής παρεμβολών: Μηχανικές παρεμβολές από τοτιμήΤο ίδιο το τραπέζι (όπως η τριβή του ρουλεμάν και το διάκενο μετάδοσης) και οι εξωτερικές παρεμβολές (όπως οι κραδασμοί και οι αλλαγές θερμοκρασίας) μπορούν να επηρεάσουν σοβαρά την ακρίβεια των δοκιμών και πρέπει να καταστέλλονται μέσω του δομικού σχεδιασμού. Αρχικά, υιοθετείται ένας σχεδιασμός απομόνωσης κραδασμών, τοποθετώντας επιθέματα ή πλατφόρμες απομόνωσης κραδασμών μεταξύ της βάσης και του εδάφους για την απορρόφηση των εξωτερικών κραδασμών. Δεύτερον, υιοθετείται ένας σχεδιασμός ελέγχου θερμοκρασίας, εγκαθιστώντας συσκευές θέρμανσης/ψύξης και αισθητήρες θερμοκρασίας στο εσωτερικό τουτιμήπίνακα για τον έλεγχο τουτιμήθερμοκρασία λειτουργίας του πίνακα σε πραγματικό χρόνο, μειώνοντας την επίδραση των αλλαγών θερμοκρασίας στην ακρίβεια του άξονα και στις ιδιότητες του υλικού. Τρίτον, ο σχεδιασμός της καλωδίωσης και του αγωγού είναι βελτιστοποιημένος ώστε να αποφεύγεται η τάση και η τριβή μεταξύ των καλωδίων και των αγωγών κατά τη διάρκειατιμήκίνηση του τραπεζιού, μειώνοντας τη ροπή παρεμβολής.

4.Εγκατάσταση δοκιμίου και σχεδιασμός διεπαφής: Η ακρίβεια εγκατάστασης του δοκιμίου επηρεάζει άμεσα την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων της δοκιμής, απαιτώντας τη σχεδίαση μιας διεπαφής εγκατάστασης υψηλής ακρίβειας και αναφοράς θέσης. Μέθοδοι τοποθέτησης, όπως πείροι εντοπισμού και ακραίες φλάντζες χρησιμοποιούνται συνήθως για να διασφαλιστεί ότι το κέντρο εγκατάστασης του δοκιμίου συμπίπτει με το κέντρο περιστροφής τουτιμήτραπέζι. Ταυτόχρονα, οι απαραίτητες διεπαφές σήματος και ισχύος θα πρέπει να δεσμεύονται για τη διευκόλυνση της σύνδεσης μεταξύ του δοκιμίου και των εξωτερικών συστημάτων δοκιμών και ο σχεδιασμός της διεπαφής πρέπει να αποφεύγει να επηρεάζει τηντιμήεύρος κίνησης και ακρίβεια του πίνακα.

III. Σύναψη

Η αρχή ελέγχου κίνησης και ο δομικός σχεδιασμός μιας αδρανειακής δοκιμής διπλού άξονατιμήπίνακας αποτελούν ένα οργανικό σύνολο. Η απαίτηση υψηλής ακρίβειας του ελέγχου κίνησης εξαρτάται από την υψηλή ακαμψία και τις χαμηλές παρεμβολές του δομικού σχεδιασμού, ενώ η βελτιστοποίηση του δομικού σχεδιασμού παρέχει μια σταθερή βάση για την εφαρμογή αλγορίθμων ελέγχου κίνησης. Καθώς η τεχνολογία αδρανειακής πλοήγησης εξελίσσεται προς μεγαλύτερη ακρίβεια και σμίκρυνση, οι απαιτήσεις απόδοσης για δοκιμές αδράνειας διπλού άξονατιμήΟι πίνακες επίσης αυξάνονται συνεχώς. Στο μέλλον, είναι απαραίτητο να ενσωματωθούν περαιτέρω προηγμένοι αλγόριθμοι ελέγχου (όπως ο έξυπνος έλεγχος και ο ισχυρός έλεγχος) με τεχνολογίες δομικού σχεδιασμού υψηλής ακρίβειας (όπως η κατασκευή πρόσθετων και η συναρμολόγηση ακριβείας) για τη συνεχή βελτίωση της ακρίβειας δοκιμών, της απόδοσης δυναμικής απόκρισης και της αξιοπιστίας τουτιμήπίνακα, παρέχοντας ισχυρή υποστήριξη για την ανάπτυξη της αδρανειακής τεχνολογίας.

 

Σημαία
Λεπτομέρειες για το blog
Created with Pixso. Σπίτι Created with Pixso. ιστολόγιο Created with Pixso.

Αρχή ελέγχου κίνησης και δομικός σχεδιασμός δι-αξονικού πίνακα μέτρησης ρυθμού αδράνειας

Αρχή ελέγχου κίνησης και δομικός σχεδιασμός δι-αξονικού πίνακα μέτρησης ρυθμού αδράνειας



Δοκιμή αδράνειας διπλού άξονατιμήΟ πίνακας είναι ένα βασικό κομμάτι εξοπλισμού για τη δοκιμή απόδοσης συστημάτων αδρανειακής πλοήγησης και συστημάτων ελέγχου στάσης. Με την προσομοίωση της γωνιακής κίνησης ενός φορέα σε δισδιάστατο χώρο, παρέχει ακριβείς αναφορές στάσης και διεγέρσεις κίνησης για αδρανειακές συσκευές (όπως γυροσκόπια και επιταχυνσιόμετρα) και το αδρανειακόσύστημα . Οτιμήτου τραπεζιούη τεχνική απόδοση καθορίζει άμεσα την ακρίβεια και την αξιοπιστία της αδρανειακής δοκιμής,και τουΟ πυρήνας βασίζεται σε αρχές ελέγχου κίνησης υψηλής ακρίβειας και σε δομικό σχεδιασμό υψηλής ακαμψίας και χαμηλής παρεμβολής. Αυτόάρθροθα επεξεργαστεί τη βασική λογική του ελέγχου κίνησης, τις βασικές τεχνολογίες, τα βασικά στοιχεία του δομικού σχεδιασμού και τις σχεδιαστικές εκτιμήσεις, αποκαλύπτοντας τον εγγενή μηχανισμό με τον οποίο επιτυγχάνει προσομοίωση γωνιακής κίνησης υψηλής ακρίβειας.

I. Αρχή Ελέγχου Κίνησης Δοκιμής Αδράνειας Διπλού ΆξοναΒαθμολογήστε Τικανός

Ο βασικός στόχος του ελέγχου κίνησης για μια δοκιμή αδράνειας διπλού άξονατιμήο πίνακας είναι για την επίτευξη ανεξάρτητης ή συνδεδεμένης γωνιακής κίνησης σε δύο ορθογώνιους άξονεςεγώs (συνήθως αζιμούθιο και πέλεκυς βήματοςεγώιθ) για την ικανοποίηση των απαιτήσεων προσομοίωσης στάσης σε διάφορα σενάρια δοκιμών, όπως περιστροφή σταθερής ταχύτητας, τοποθέτηση γωνιακής θέσης και ημιτονοειδήςταλάντωση. Η αρχή ελέγχου του βασίζεται σε ένα σύστημα ελέγχου κλειστού βρόχου "παραγωγής εντολών - ανάδρασης σήματος - διόρθωσης σφαλμάτων", ενσωματώνοντας βασικές τεχνολογίες όπως κινηματικός υπολογισμός, σερβομηχανισμός και ανίχνευση υψηλής ακρίβειας για τη διασφάλιση της ακρίβειας της γωνιακής κίνησης εξόδου και της απόδοσης δυναμικής απόκρισης.

(I) Λογική ελέγχου πυρήνα: Έλεγχος κλειστού βρόχουδομή

Το σύστημα μέτρησης και ελέγχου είναι ένα σημαντικό συστατικό τουοτιμήτραπέζι. Οι κύριες λειτουργίες του μπορούν να συνοψιστούν ως: εφαρμογή της στρατηγικής σερβοελέγχου του συστήματος, εκπλήρωση των τεχνικών επιδόσεων και λειτουργιών του συστήματος και διασφάλιση της κανονικής, ασφαλούς και αξιόπιστης λειτουργίας του συστήματος. 

1.Αρχή: ΤοτιμήΟ έλεγχος πίνακα βασίζεται στη θεωρία ελέγχου σφαλμάτων, όπου η διαφορά μεταξύ της τιμής εντολής και της τιμής ανάδρασης είναι το σφάλμα και ο ιδανικός στόχος ελέγχου είναι να μηδενιστεί το σφάλμα. Αυτό το σφάλμα επεξεργάζεται από αλγόριθμους PID, αλγόριθμους διόρθωσης τροφοδοσίας, αλγόριθμους αντιστάθμισης τριβής κ.λπ., για τη δημιουργία μιας τιμής τάσης. Αυτή η τιμή τάσης στη συνέχεια εξάγεται μέσω μιας βιομηχανικής τυπικής πλακέτας D/A ως είσοδος στον οδηγό κινητήρα. Ο οδηγός κινητήρα οδηγεί τον κινητήρα σύμφωνα με τη δεδομένη τάση για τον έλεγχο του κινητήρα. Ο κινητήρας οδηγεί τοτιμήπλαίσιο τραπεζιού για περιστροφή, και η γωνία περιστροφής αποκτάται από έναν κωδικοποιητή γωνίας, ο οποίος τροφοδοτείται πίσω στο πρόγραμμα ελέγχου (δηλαδή, στην τιμή ανάδρασης) μέσω μιας μονάδας μέτρησης γωνίας και κάρτας απόκτησης δεδομένων. Αυτή η τιμή ανάδρασης συγκρίνεται στη συνέχεια με την τιμή εντολής και αυτός ο κύκλος ελέγχου συνεχίζεται έως ότου το σφάλμα μηδενιστεί.

Το σύστημα χρησιμοποιεί μια δευτερεύουσα δομή ελέγχου που αποτελείται από έναν αναλογικό βρόχο ρεύματος και έναν βρόχο ψηφιακής θέσης. Η είσοδος στον οδηγό κινητήρα ελέγχεται μέσω μιας κάρτας μετατροπέα D/A και ο οδηγός κινητήρα οδηγεί τον κινητήρα για να επιτύχει τον έλεγχο του κινητήρα. Οι δύο άξονες μεταδίδουν σήματα θέσης άξονα μέσω γωνιακών κωδικοποιητών, οι οποίοι στη συνέχεια τροφοδοτούνται πίσω στο πρόγραμμα ελέγχου μέσω μιας μονάδας μέτρησης γωνίας και μιας κάρτας λήψης δεδομένων. Στη συνέχεια, το σύστημα ελέγχου χρησιμοποιεί αλγόριθμους ελέγχου PID και προηγμένους ισχυρούς αλγόριθμους ελέγχου για τον έλεγχο του πικάπ, σχηματίζοντας έτσι τον βρόχο θέσης του συστήματος. Ο βρόχος θέσης είναι ο κύριος βρόχος ανάδρασης του συστήματος, διασφαλίζοντας την ακρίβεια ελέγχου και τις δυναμικές απαιτήσεις του συστήματος. Ο τρέχων βρόχος του συστήματος υλοποιείται εσωτερικά από το πρόγραμμα οδήγησης. Αυτός ο βρόχος ρεύματος σχηματίζει αρνητική ανάδραση ρεύματος οπλισμού για να μειώσει τις επιπτώσεις των διακυμάνσεων της τάσης τροφοδοσίας, να βελτιώσει τη γραμμικότητα της ροπής ελέγχου και να αποτρέψει την υπερένταση στο κύκλωμα μετατροπής ισχύος και στον κινητήρα.

2.Λογισμικό ελέγχου: ΤοτιμήΤο λογισμικό ελέγχου πίνακα χωρίζεται σε ένα ανώτερο επίπεδο (επίπεδο ολοκληρωμένης διαχείρισης) και ένα χαμηλότερο επίπεδο (επίπεδο άμεσου ελέγχου). Το ανώτερο και το κατώτερο στρώμα επικοινωνούν μέσω κοινής μνήμης και υλοποιούνται σε έναν μόνο υπολογιστή. Το ανώτερο στρώμα αποτελεί το κεντρικό επίπεδο παρακολούθησης και ολοκληρωμένης διαχείρισης του δισδιάστατουτιμήπίνακα, που υλοποιεί κυρίως την ηλεκτρονική ολοκληρωμένη διαχείριση διαδικασιών μη σε πραγματικό χρόνο, δοκιμές απόδοσης, ρυθμίσεις προστασίας ασφάλειας και λειτουργίες παρακολούθησης. Το κατώτερο επίπεδο του λογισμικού είναι το επίπεδο άμεσου ελέγχου του δισδιάστατουτιμήσύστημα ελέγχου τραπεζιού, που χρησιμοποιείται για το σχηματισμό διαφόρων ανεξάρτητων βρόχων ελέγχου σερβομηχανισμού.

Ένα κεντρικό σύστημα παρακολούθησης (CMS) είναι μια αποκλειστική συσκευή υλικού μέσα σε ένα σύστημα ελέγχου. Επικοινωνεί απευθείας με το λογισμικό ελέγχου μέσω μιας διεπαφής για τον έλεγχο της κατάστασης λειτουργίας του σερβο συστήματος κάθε καναλιού, την ανίχνευση δεδομένων και τη διαχείριση συναγερμών. Το CMS παρέχει επίσης λειτουργίες προστασίας ασφαλείας και λογικού ελέγχου για ολόκληρο το σύστημα.

3.Σχέδιο ελέγχου σερβομηχανισμού: Το σύστημα ελέγχου έχει δύο ανεξάρτητα κανάλια ψηφιακού ελέγχου σερβομηχανισμού και υιοθετεί ένα ψηφιακό σύστημα ελέγχου σερβομηχανισμού με πλαίσιο άμεσης μετάδοσης κίνησης κινητήρα ροπής-οδηγού ελεγχόμενο από μικροϋπολογιστή. Ένας ψηφιακός βρόχος ανάδρασης γωνιακής θέσης, που αποτελείται από στοιχεία ανάδρασης υψηλής ακρίβειας και έναν ψηφιακό μετατροπέα, ικανοποιεί τις απαιτήσεις ακρίβειας και απόδοσης του συστήματος. Η χρήση ενός υπολογιστή βιομηχανικού ελέγχου ως κύριου υπολογιστή ελέγχου για το σερβοσύστημα διασφαλίζει την υλοποίηση της απόδοσης του συστήματος και αποτελεσματικά εφαρμόζει τη στρατηγική ελέγχου του συστήματος, διασφαλίζοντας έτσι πλήρως την απόδοση του συστήματος.

Ολόκληρος ο ελεγκτής αποτελείται από τέσσερα εξαρτήματα: έναν κλασικό ελεγκτή PID, έναν ελεγκτή τροφοδοσίας μηδενικής διαφοράς φάσης που βασίζεται σε προ-αντιστάθμιση μηδενικού σημείου, έναν προσαρμοστικό αντισταθμιστή τριβής και έναν ισχυρό ελεγκτή που βασίζεται σε έναν παρατηρητή διαταραχών.

Ο βρόχος θέσης χρησιμοποιεί μια σύνθετη δομή ελέγχου, που συνδυάζει τον έλεγχο ανατροφοδότησης και ανάδρασης. Το πλεονέκτημά του έγκειται στον διαχωρισμό της απόδοσης παρακολούθησης του συστήματος από τη σταθερότητά του. Ο έλεγχος προώθησης βελτιώνει την απόδοση παρακολούθησης χωρίς να επηρεάζει τη σταθερότητα, ενώ ο έλεγχος κλειστού βρόχου διασφαλίζει τη σταθερότητα και την ευρωστία του συστήματος έναντι εξωτερικών διαταραχών και διακυμάνσεων παραμέτρων.

Στον έλεγχο κλειστού βρόχου θέσης, χρησιμοποιείται μια ισχυρή μέθοδος ελέγχου που βασίζεται σε έναν παρατηρητή διαταραχών. Ο παρατηρητής διαταραχών χρησιμοποιείται για την καταστολή των διαταραχών της ροπής και τη γραμμικοποίηση του συστήματος. Η βασική ιδέα είναι να εξισωθούν οι διαφορές μεταξύ του πραγματικού αντικειμένου και της ονομαστικής απόδοσης του μοντέλου που προκαλούνται από εξωτερικές διαταραχές ροπής και αλλαγές στις παραμέτρους του μοντέλου με την είσοδο ελέγχου, δηλαδή, να παρατηρηθεί η ισοδύναμη διαταραχή και να εισαχθεί μια ισοδύναμη αντιστάθμιση στο χειριστήριο για την καταστολή της διαταραχής και την ενίσχυση της ευρωστίας του συστήματος ελέγχου. Ο σχεδιασμός του κλειστού βρόχου θέσης λαμβάνει υπόψη κυρίως τη σταθερότητα του συστήματος και το σφάλμα στατικής θέσης, χρησιμοποιώντας αποτελεσματικά μέτρα λογικού φιλτραρίσματος για την ανάδραση θέσης για την εξάλειψη της επιρροής των σφαλμάτων bit και των παρερμηνειών. Ο ελεγκτής θέσης κλειστού βρόχου χρησιμοποιεί σύνθετο έλεγχο για να διασφαλίσει την ομαλή λειτουργία του συστήματος κλειστού βρόχου χωρίς υπέρβαση. Οι παράμετροί του μπορούν να προσαρμοστούν προσαρμοστικά για να προσαρμόζονται σε διαφορετικά φορτία, ενισχύοντας την ευρωστία του συστήματος ελέγχου στις αλλαγές παραμέτρων.

(II) Βασικές Τεχνολογίες: Ανίχνευση υψηλής ακρίβειας και αντιστάθμιση σφαλμάτων

Η ακρίβεια του ελέγχου κλειστού βρόχου βασίζεται στην ανίχνευση ανάδρασης υψηλής ακρίβειας και στην αποτελεσματική αντιστάθμιση σφαλμάτων, τα οποία είναι τα βασικά τεχνολογικά στηρίγματα για τον έλεγχο κίνησης ενός διπλού άξονατιμήτραπέζι.

1.Ανίχνευση γωνιακής θέσης/γωνιακής ταχύτητας υψηλής ακρίβειας: Τα στοιχεία ανίχνευσης υψηλής ακρίβειας χρησιμοποιούνται για την απόκτηση της κατάστασης κίνησης τουτιμήπλαίσιο τραπεζιού σε πραγματικό χρόνο, παρέχοντας μια αξιόπιστη βάση για διόρθωση σφαλμάτων. Τα κοινώς χρησιμοποιούμενα στοιχεία ανίχνευσης περιλαμβάνουν φωτοηλεκτρικούς κωδικοποιητές, περιστροφικούς μετασχηματιστές και συγχρονιστές κυκλικής επαγωγής. Μεταξύ αυτών, οι συγχρονιστές κυκλικής επαγωγής χρησιμοποιούνται ευρέως σε υψηλή ακρίβειατιμήτραπέζια λόγω της υψηλής ακρίβειας, της υψηλής σταθερότητας και των ισχυρών δυνατοτήτων κατά των παρεμβολών. Οι φωτοηλεκτρικοί κωδικοποιητές, από την άλλη πλευρά, έχουν τα πλεονεκτήματα της γρήγορης απόκρισης και της υψηλής ανάλυσης, καθιστώντας τους κατάλληλους για σενάρια με υψηλές δυναμικές απαιτήσεις απόδοσης. Για να βελτιωθεί περαιτέρω η ακρίβεια ανίχνευσης, χρησιμοποιείται συνήθως η τεχνολογία υποδιαίρεσης πολλαπλών κεφαλών ανάγνωσης. Με την υπέρθεση και την υποδιαίρεση των σημάτων από πολλαπλές κεφαλές ανάγνωσης, μειώνεται η επίδραση των σφαλμάτων σήμανσης και των σφαλμάτων εγκατάστασης των στοιχείων ανίχνευσης.

2.Τεχνολογία αντιστάθμισης σφαλμάτων: Αυτή η τεχνολογία, που συνδυάζει λογισμικό και υλικό, αντισταθμίζει τα συστηματικά και τυχαία σφάλματα που υπάρχουν κατά τη διάρκειατιμήκίνηση του τραπεζιού και είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτίωση της ακρίβειας ελέγχου. Τα συστηματικά σφάλματα περιλαμβάνουν κυρίως σφάλματα μηχανικής μετάδοσης, γεωμετρικά σφάλματα πλαισίου (όπως σφάλματα ορθογωνικότητας μεταξύ δύο αξόνων, ακτινική και αξονική διαρροή του συστήματος άξονα) και σφάλματα νεκρής ζώνης κινητήρα. Τα τυχαία σφάλματα περιλαμβάνουν κυρίως διαταραχές φορτίου, μετατόπιση θερμοκρασίας και εξωτερικές δονήσεις. Οι στρατηγικές αντιστάθμισης περιλαμβάνουν: πρώτον, την αντιστάθμιση βαθμονόμησης εκτός σύνδεσης, η οποία χρησιμοποιεί εξοπλισμό μέτρησης υψηλής ακρίβειας, όπως παρεμβολόμετρα λέιζερ για τη βαθμονόμηση συστηματικών σφαλμάτων, τη δημιουργία μοντέλου σφάλματος και την κλήση του μοντέλου σε πραγματικό χρόνο κατά τη διάρκεια του ελέγχου για την ακύρωση σφαλμάτων. Δεύτερον, η διαδικτυακή προσαρμοστική αντιστάθμιση, η οποία χρησιμοποιεί προσαρμοστικούς αλγόριθμους ελέγχου για τον εντοπισμό τυχαίων σφαλμάτων όπως διαταραχές φορτίου και μετατόπιση θερμοκρασίας σε πραγματικό χρόνο, προσαρμόζει δυναμικά τις παραμέτρους ελέγχου και βελτιώνει την ικανότητα κατά των παρεμβολών του συστήματος.

 

II. Δομική Σχεδίαση Αδρανειακής Δοκιμής Διπλού ΆξοναΤιμήΤραπέζι

Ο δομικός σχεδιασμός αδράνειας διπλού άξοναρυθμός δοκιμήςΟ πίνακας πρέπει να πληροί τις βασικές απαιτήσεις "υψηλής ακρίβειας, υψηλής ακαμψίας, χαμηλής παρεμβολής και ελαφρού βάρους". Πρέπει να διασφαλίζει ότι η μηχανική δομή μπορεί να μεταδώσει με ακρίβεια την κίνηση, ελαχιστοποιώντας ταυτόχρονα την επίδραση της δικής της παρεμβολής στην ακρίβεια της δοκιμής. Η βασική του δομή αποτελείται από τοτιμήπλαίσιο τραπεζιού, διάταξη συστήματος άξονα, μηχανισμός μετάδοσης, δομή στήριξης και προστατευτικές συσκευές. Ο σχεδιασμός κάθε εξαρτήματος καθορίζει άμεσα τη μηχανική απόδοση και την ακρίβεια δοκιμής τουτιμήτραπέζι.

(I) Σύνθεση Δομής Πυρήνα

1.Τικανό πλαίσιο: Ως βασικό εξάρτημα για τη στήριξη του δοκιμίου και την πραγματοποίηση γωνιακής κίνησης, αποτελείται από ένα εσωτερικό πλαίσιο (πλαίσιο άξονα βήματος) και ένα εξωτερικό πλαίσιο (πλαίσιο άξονα αζιμουθίου), τα οποία συνδέονται ορθογώνια με ένα συγκρότημα συστήματος αξόνων. Ο σχεδιασμός του πλαισίου πρέπει να εξισορροπεί την ακαμψία και το ελαφρύ: η ανεπαρκής ακαμψία θα προκαλέσει παραμόρφωση κατά την κίνηση, επηρεάζοντας την ακρίβεια της στάσης. Το υπερβολικό βάρος θα αυξήσει το φορτίο του κινητήρα και θα μειώσει την απόδοση δυναμικής απόκρισης. Ως υλικό πλαισίου χρησιμοποιείται συνήθως κράμα αλουμινίου υψηλής αντοχής. Η ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων χρησιμοποιείται για τη βελτιστοποίηση της δομής του πλαισίου και οι ενισχυτικές νευρώσεις προστίθενται σε βασικές περιοχές για τη βελτίωση της δομικής ακαμψίας με ταυτόχρονη μείωση του βάρους.

2.Συναρμολόγηση συστήματος άξονα: Αυτό είναι το βασικό στοιχείο που εξασφαλίζει τη γωνιακή κίνηση υψηλής ακρίβειας του rέφαγεπίνακα, που καθορίζει άμεσα την ακρίβεια περιστροφής και τη σταθερότητα του συστήματος του άξονα. Το συγκρότημα συστήματος άξονα αποτελείται κυρίως από τον άξονα, τα ρουλεμάν, τα περιβλήματα ρουλεμάν και τους μηχανισμούς ασφάλισης. Για τη βελτίωση της περιστροφικής ακρίβειας, χρησιμοποιούνται συνήθως ρουλεμάν κύλισης υψηλής ακρίβειας (όπως ρουλεμάν γωνιακής επαφής και κωνικά ρουλεμάν κυλίνδρων) ή υδροστατικά ρουλεμάν (υδροστατικά έδρανα αερίου και υγρά υδροστατικά ρουλεμάν). Τα ρουλεμάν κύλισης έχουν τα πλεονεκτήματα της απλής δομής, του χαμηλού κόστους και της γρήγορης απόκρισης, καθιστώντας τα κατάλληλα για μέτριας έως υψηλής ακρίβειαςτιμήτραπέζια. Τα υδροστατικά ρουλεμάν υποστηρίζουν την άτρακτο μέσω μιας μεμβράνης λαδιού/αερίου που σχηματίζεται από αέριο ή υγρό υψηλής πίεσης, με λειτουργία χωρίς τριβή, χαμηλή φθορά και υψηλή περιστροφική ακρίβεια, καθιστώντας τα κατάλληλα για εξαιρετικά υψηλής ακρίβειας rέφαγετραπέζια. Κατά τη συναρμολόγηση του συστήματος άξονα, η προφόρτιση του ρουλεμάν πρέπει να ελέγχεται αυστηρά για να μειωθεί η ακτινική και αξονική διαρροή του άξονα. Ταυτόχρονα, ο σχεδιασμός αντιστάθμισης θερμοκρασίας χρησιμοποιείται για τη μείωση της επίδρασης των αλλαγών θερμοκρασίας στην ακρίβεια του συστήματος του άξονα.

3.Μηχανισμός μετάδοσης: Υπεύθυνος για τη μετάδοση της κίνησης του κινητήρα στοτιμήπλαίσιο τραπεζιού, η ακρίβεια μετάδοσης του επηρεάζει άμεσα τοτιμήακρίβεια ελέγχου κίνησης του τραπεζιού. Οι συνήθεις μέθοδοι μετάδοσης περιλαμβάνουν την άμεση μετάδοση και την έμμεση μετάδοση κίνησης: Η άμεση μετάδοση κίνησης (DD drive) συνδέει τον ρότορα του κινητήρα απευθείας με τοτιμήπλαίσιο τραπεζιού, εξαλείφοντας τους ενδιάμεσους συνδέσμους μετάδοσης. Έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής ακρίβειας μετάδοσης, της γρήγορης απόκρισης και της έλλειψης αντίδρασης μετάδοσης, καθιστώντας το την προτιμώμενη μέθοδο μετάδοσης για υψηλή ακρίβειατιμήτραπέζια. Η έμμεση μετάδοση κίνησης μεταδίδει κίνηση μέσω εξαρτημάτων μετάδοσης, όπως γρανάζια, σύγχρονοι ιμάντες και βίδες. Είναι κατάλληλο για σενάρια με μεγάλα φορτία, αλλά απαιτεί μηχανική κατεργασία και συναρμολόγηση ακριβείας για τον έλεγχο της αντίδρασης μετάδοσης και τη μείωση των σφαλμάτων μετάδοσης.

4.Δομή υποστήριξης και προστατευτικές συσκευές: Η δομή στήριξης, συμπεριλαμβανομένης της βάσης και των βραχιόνων, χρησιμοποιείται για τη στερέωση των διαφόρων εξαρτημάτων τουτιμήτραπέζι. Πρέπει να έχει επαρκή ακαμψία και σταθερότητα για να αποτρέπει τους εξωτερικούς κραδασμούς να επηρεάσουν τοτιμήκίνηση του τραπεζιού. Ως υλικό βάσης χρησιμοποιείται συνήθως ο χυτοσίδηρος ή ο γρανίτης. Ο γρανίτης έχει καλή αντοχή στους κραδασμούς και σταθερότητα, απορροφά αποτελεσματικά τους κραδασμούς και βελτιώνει τοτιμήστατική ακρίβεια του πίνακα. Οι προστατευτικές συσκευές χρησιμοποιούνται κυρίως για την προστασία των εσωτερικών εξαρτημάτων τουτιμήτραπέζι, αποτρέποντας την είσοδο σκόνης, υγρασίας κ.λπ., στο σύστημα του άξονα και στο μηχανισμό μετάδοσης, ενώ παράλληλα αποτρέπει ατυχήματα ασφαλείας κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Αυτά περιλαμβάνουν συνήθως καλύμματα στεγανοποίησης και ασφάλεια κιγκλίδωμαμικρό.

(II) Βασικά Σημεία Στατικού Σχεδιασμού

1.Σχεδιασμός ορθογωνικότητας δύο αξόνων: Το σφάλμα ορθογωνικότητας μεταξύ των δύο αξόνων είναι ένα βασικό γεωμετρικό σφάλμα που επηρεάζει την ακρίβεια της σύνδεσης δύο αξόνων και πρέπει να διασφαλίζεται μέσω ακριβούς σχεδιασμού και συναρμολόγησης. Κατά τη φάση του δομικού σχεδιασμού, η θέση εγκατάστασης των εξαρτημάτων του συστήματος άξονα βελτιστοποιείται μέσω τρισδιάστατης μοντελοποίησης για να διασφαλιστεί ότι οι κεντρικές γραμμές των δύο αξόνων είναι αυστηρά ορθογώνιες. Κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης, χρησιμοποιείται συμβολόμετρο λέιζερ για μέτρηση σε πραγματικό χρόνο και το σφάλμα ορθογωνικότητας ελέγχεται μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα ρυθμίζοντας την ακρίβεια εγκατάστασης του περιβλήματος του ρουλεμάν.

2.Ελαφρύ και δυναμικό σχέδιο εξισορρόπησης: Ανομοιόμορφη κατανομή βάρους μεταξύ τωντιμήτο πλαίσιο του τραπεζιού και το φορτίο μπορούν να δημιουργήσουν φυγόκεντρη δύναμη κατά την κίνηση, προκαλώντας κραδασμούς και επηρεάζοντας τη δυναμική ακρίβεια. Ως εκ τούτου, ένας ελαφρύς σχεδιασμός για τοτιμήΤο πλαίσιο του τραπεζιού είναι απαραίτητο, μαζί με τη δοκιμή δυναμικής ζυγοστάθμισης και τη διόρθωση για την εξάλειψη της έκκεντρης μάζας. Η διόρθωση δυναμικής εξισορρόπησης συνήθως περιλαμβάνει την προσθήκη ή την αφαίρεση βαρών για τον έλεγχο τουτιμήανισορροπία του τραπεζιού σε ένα ελάχιστο εύρος, εξασφαλίζοντας σταθερότητα κατά την περιστροφή υψηλής ταχύτητας.

3.Σχεδιασμός καταστολής παρεμβολών: Μηχανικές παρεμβολές από τοτιμήΤο ίδιο το τραπέζι (όπως η τριβή του ρουλεμάν και το διάκενο μετάδοσης) και οι εξωτερικές παρεμβολές (όπως οι κραδασμοί και οι αλλαγές θερμοκρασίας) μπορούν να επηρεάσουν σοβαρά την ακρίβεια των δοκιμών και πρέπει να καταστέλλονται μέσω του δομικού σχεδιασμού. Αρχικά, υιοθετείται ένας σχεδιασμός απομόνωσης κραδασμών, τοποθετώντας επιθέματα ή πλατφόρμες απομόνωσης κραδασμών μεταξύ της βάσης και του εδάφους για την απορρόφηση των εξωτερικών κραδασμών. Δεύτερον, υιοθετείται ένας σχεδιασμός ελέγχου θερμοκρασίας, εγκαθιστώντας συσκευές θέρμανσης/ψύξης και αισθητήρες θερμοκρασίας στο εσωτερικό τουτιμήπίνακα για τον έλεγχο τουτιμήθερμοκρασία λειτουργίας του πίνακα σε πραγματικό χρόνο, μειώνοντας την επίδραση των αλλαγών θερμοκρασίας στην ακρίβεια του άξονα και στις ιδιότητες του υλικού. Τρίτον, ο σχεδιασμός της καλωδίωσης και του αγωγού είναι βελτιστοποιημένος ώστε να αποφεύγεται η τάση και η τριβή μεταξύ των καλωδίων και των αγωγών κατά τη διάρκειατιμήκίνηση του τραπεζιού, μειώνοντας τη ροπή παρεμβολής.

4.Εγκατάσταση δοκιμίου και σχεδιασμός διεπαφής: Η ακρίβεια εγκατάστασης του δοκιμίου επηρεάζει άμεσα την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων της δοκιμής, απαιτώντας τη σχεδίαση μιας διεπαφής εγκατάστασης υψηλής ακρίβειας και αναφοράς θέσης. Μέθοδοι τοποθέτησης, όπως πείροι εντοπισμού και ακραίες φλάντζες χρησιμοποιούνται συνήθως για να διασφαλιστεί ότι το κέντρο εγκατάστασης του δοκιμίου συμπίπτει με το κέντρο περιστροφής τουτιμήτραπέζι. Ταυτόχρονα, οι απαραίτητες διεπαφές σήματος και ισχύος θα πρέπει να δεσμεύονται για τη διευκόλυνση της σύνδεσης μεταξύ του δοκιμίου και των εξωτερικών συστημάτων δοκιμών και ο σχεδιασμός της διεπαφής πρέπει να αποφεύγει να επηρεάζει τηντιμήεύρος κίνησης και ακρίβεια του πίνακα.

III. Σύναψη

Η αρχή ελέγχου κίνησης και ο δομικός σχεδιασμός μιας αδρανειακής δοκιμής διπλού άξονατιμήπίνακας αποτελούν ένα οργανικό σύνολο. Η απαίτηση υψηλής ακρίβειας του ελέγχου κίνησης εξαρτάται από την υψηλή ακαμψία και τις χαμηλές παρεμβολές του δομικού σχεδιασμού, ενώ η βελτιστοποίηση του δομικού σχεδιασμού παρέχει μια σταθερή βάση για την εφαρμογή αλγορίθμων ελέγχου κίνησης. Καθώς η τεχνολογία αδρανειακής πλοήγησης εξελίσσεται προς μεγαλύτερη ακρίβεια και σμίκρυνση, οι απαιτήσεις απόδοσης για δοκιμές αδράνειας διπλού άξονατιμήΟι πίνακες επίσης αυξάνονται συνεχώς. Στο μέλλον, είναι απαραίτητο να ενσωματωθούν περαιτέρω προηγμένοι αλγόριθμοι ελέγχου (όπως ο έξυπνος έλεγχος και ο ισχυρός έλεγχος) με τεχνολογίες δομικού σχεδιασμού υψηλής ακρίβειας (όπως η κατασκευή πρόσθετων και η συναρμολόγηση ακριβείας) για τη συνεχή βελτίωση της ακρίβειας δοκιμών, της απόδοσης δυναμικής απόκρισης και της αξιοπιστίας τουτιμήπίνακα, παρέχοντας ισχυρή υποστήριξη για την ανάπτυξη της αδρανειακής τεχνολογίας.