本發(fā)明屬于模擬器操縱機構(gòu)部件，涉及對彈簧結(jié)構(gòu)操縱機構(gòu)彈性形變以及傳感器零漂引起的采集誤差而進(jìn)行的校正方法的改進(jìn)。
技術(shù)背景
模擬器在使用機械式操縱機構(gòu)部件時，操縱機構(gòu)在使用一段時間后，由于重力作用，模擬器自身操縱特征等因素影響致使彈簧機構(gòu)發(fā)生形變，或傳感器標(biāo)記零位發(fā)生改變，引起采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問題。
傳統(tǒng)采用的手動校正方法，往往需要維護(hù)人員根據(jù)經(jīng)驗判斷采集數(shù)據(jù)發(fā)生明顯偏差時，才被動請求模擬器開發(fā)技術(shù)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)重新采集、參數(shù)重新配置，重新達(dá)到可使用狀態(tài)。該方法維護(hù)周期長，維護(hù)難度大，維護(hù)成本高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是：提出一種機械式模擬器操縱機構(gòu)零位自動校正方法，提高模擬器操縱系統(tǒng)的可維護(hù)性，縮短維護(hù)時間，降低維護(hù)難度和成本。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種飛行模擬器操縱機構(gòu)零位自動校正方法，基于由駕駛盤或駕駛桿、方向舵、剎車，彈簧連接機構(gòu)，角位移傳感器，采集處理軟件組成的模擬器操縱系統(tǒng)，其特征在于，由于重力作用，模擬器自身操縱特征導(dǎo)致彈簧機構(gòu)發(fā)生形變，傳感器標(biāo)記零位發(fā)生改變，通過采集處理軟件重新擬合采集數(shù)據(jù)與目標(biāo)數(shù)據(jù)映射函數(shù)，完成零位自動校正，具體操作步驟如下：
(1)測量并存儲操縱機構(gòu)繞固定點旋轉(zhuǎn)角度(僅在初始安裝時采集)；在駕駛盤或駕駛桿、方向舵、剎車操縱機構(gòu)和對應(yīng)角位移傳感器在模擬器座艙安裝完成后，通過采集處理軟件采集各個操縱機構(gòu)量程，并將采集結(jié)果保存至采集處理軟件系統(tǒng)配置文件中；
(2)確定角位移傳感器采集電壓值與操縱機構(gòu)輸出值映射關(guān)系；角位移傳感器采集電壓值隨著角度的變化線性變化(操縱機構(gòu)輸出值為角度，取值范圍在采集處理軟件系統(tǒng)配置文件中定義)，可將角位移傳感器采集電壓值與操縱機構(gòu)輸出值進(jìn)行線性擬合。根據(jù)兩組(腳剎包括初始狀態(tài)值和極大值)或三組極值(駕駛盤或駕駛桿，方向舵包括中立狀態(tài)、極大值和極小值)，解析出線性擬合函數(shù)中的線性系數(shù)k和偏移量b，得到映射函數(shù)關(guān)系；
(3)采集電壓值與目標(biāo)值轉(zhuǎn)換；根據(jù)角位移傳感器電壓值，帶入步驟(2)擬合出的函數(shù)原型中，轉(zhuǎn)換出操縱機構(gòu)輸出數(shù)據(jù)；
(4)操縱機構(gòu)彈性形變或角位移傳感器零漂自動校正；當(dāng)操縱機構(gòu)中立狀態(tài)采集電壓值與配置值差值大于閾值時，繼續(xù)執(zhí)行操縱機構(gòu)置于中立狀態(tài)，采集角位移傳感器電壓值，與步驟(1)中存儲的量程數(shù)據(jù)重新組合，通過步驟(2)方法完成新的映射關(guān)系，繼續(xù)進(jìn)行步驟(3)操作，完成系統(tǒng)自動校正并達(dá)到可用狀態(tài)，否則，不進(jìn)行校正操作。
本發(fā)明的優(yōu)點是：能針對機械式模擬器操縱機構(gòu)使用過程中出現(xiàn)的零位漂移問題，通過在系統(tǒng)維護(hù)界面增設(shè)零位校正按鈕實現(xiàn)操縱系統(tǒng)自動零位校正，降低了維護(hù)難度和維護(hù)成本，并提高了模擬器可用性。
具體實施方式
下面對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。一種模擬器操縱機構(gòu)零位自動校正方法，基于由駕駛盤或駕駛桿、方向舵、剎車，彈簧連接機構(gòu)，角位移傳感器，采集處理軟件組成的模擬器操縱系統(tǒng)，其特征在于，由于重力作用，模擬器自身操縱特征導(dǎo)致彈簧機構(gòu)發(fā)生形變，傳感器標(biāo)記零位發(fā)生改變，通過采集處理軟件重新擬合采集數(shù)據(jù)與目標(biāo)數(shù)據(jù)映射函數(shù)，完成零位自動校正，具體操作步驟如下：
(1)測量并存儲操縱機構(gòu)繞固定點旋轉(zhuǎn)角度(僅在初始安裝時采集)；在駕駛盤或駕駛桿、方向舵、剎車操縱機構(gòu)和對應(yīng)角位移傳感器在模擬器座艙安裝完成后，通過采集處理軟件采集各個操縱機構(gòu)量程，并將采集結(jié)果保存至采集處理軟件系統(tǒng)配置文件中；
(2)確定角位移傳感器采集電壓值與操縱機構(gòu)輸出值映射關(guān)系；角位移傳感器采集電壓值隨著角度的變化線性變化(操縱機構(gòu)輸出值為角度，取值范圍在采集處理軟件系統(tǒng)配置文件中定義)，可將角位移傳感器采集電壓值與操縱機構(gòu)輸出值進(jìn)行線性擬合。根據(jù)兩組(腳剎包括初始狀態(tài)值和極大值)或三組極值(駕駛盤或駕駛桿，方向舵包括中立狀態(tài)、極大值和極小值)，解析出線性擬合函數(shù)中的線性系數(shù)k和偏移量b，得到映射函數(shù)關(guān)系；
(3)采集電壓值與目標(biāo)值轉(zhuǎn)換；根據(jù)角位移傳感器電壓值，帶入步驟(2)擬合出的函數(shù)原型中，轉(zhuǎn)換出操縱機構(gòu)輸出數(shù)據(jù)；
(4)操縱機構(gòu)彈性形變或角位移傳感器零漂自動校正；當(dāng)操縱機構(gòu)中立狀態(tài)采集電壓值與配置值差值大于閾值時，繼續(xù)執(zhí)行操縱機構(gòu)置于中立狀態(tài)，采集角位移傳感器電壓值，與步驟(1)中存儲的量程數(shù)據(jù)重新組合，通過步驟(2)方法完成新的映射關(guān)系，繼續(xù)進(jìn)行步驟(3)操作，完成系統(tǒng)自動校正并達(dá)到可用狀態(tài)，否則，不進(jìn)行校正操作。
實施例，針對某型飛機訓(xùn)練模擬器操縱系統(tǒng)，原系統(tǒng)不能滿足維護(hù)性要求。解決的步驟如下：
(1)測量并存儲操縱機構(gòu)繞固定點旋轉(zhuǎn)角度(僅在初始安裝時采集)；在駕駛盤和對應(yīng)角位移傳感器在模擬器座艙安裝完成后，通過采集處理軟件采集操縱機構(gòu)量程為0.00012V～2.44022V，2.44022V～4.8772V，并將采集結(jié)果保存至采集處理軟件系統(tǒng)配置文件中；
(2)確定駕駛盤角位移傳感器采集電壓值與駕駛盤輸出值映射關(guān)系；角位移傳感器采集電壓值隨著角度的變化線性變化(駕駛盤輸出值-30度～30度，取值范圍在采集處理軟件系統(tǒng)配置文件中定義)，可將角位移傳感器采集電壓值與駕駛盤輸出值進(jìn)行線性擬合。根據(jù)三組極值(駕駛盤中立狀態(tài)(0,2.44022)、極大值(30，4.8772)和極小值(-30,0.00012))，解析出線性擬合函數(shù)1中的線性系數(shù)k1＝12.2957和偏移量b1＝-30.0015，解析出線性擬合函數(shù)2中的線性系數(shù)k2＝12.3092和偏移量b2＝-29.5421，得到兩組駕駛盤映射函數(shù)關(guān)系；
(3)采集電壓值與目標(biāo)值轉(zhuǎn)換；根據(jù)角位移傳感器電壓值，帶入步驟(2)擬合出的函數(shù)原型中，轉(zhuǎn)換出駕駛盤輸出數(shù)據(jù)；
(4)駕駛盤彈性形變或角位移傳感器零漂自動校正；當(dāng)駕駛盤中立狀態(tài)采集電壓值2.42022與配置值2.44022差值大于0.01，繼續(xù)執(zhí)行駕駛盤置于中立狀態(tài)，采集角位移傳感器電壓值，與步驟(1)中存儲的量程數(shù)據(jù)重新組合(0,2.42022)、(30，4.8772)、(-30,0.00012)，通過步驟(2)方法得到新的映射關(guān)系，完成系統(tǒng)自動校正。