空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)包括：機(jī)座、大伺服電機(jī)、小伺服電機(jī)、姿態(tài)固定裝置、第一聯(lián)軸器、制動(dòng)器、換向器、第二聯(lián)軸器、第三聯(lián)軸器、減速器、卷筒、帶拉力傳感器的吊具和拉繩，在機(jī)座的下端裝有姿態(tài)固定裝置，在機(jī)座還裝有大伺服電機(jī)、小伺服電機(jī)、第一聯(lián)軸器、制動(dòng)器、換向器、第二聯(lián)軸器、第三聯(lián)軸器、減速器和卷筒，大伺服電機(jī)通過(guò)第一聯(lián)軸器與換向器的第一端口相連，制動(dòng)器與換向器的第二端口相連，小伺服電機(jī)通過(guò)第二聯(lián)軸器與換向器的第三端口相連，第三聯(lián)軸器的一端與換向器的第四端口相連，第三聯(lián)軸器的另一端通過(guò)減速器與卷筒相連，在卷筒上裝有拉繩，拉繩的一端固定在帶拉力傳感器的吊具的上端，帶拉力傳感器的吊具的下端裝有目標(biāo)飛行器。
【專利說(shuō)明】空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及了一種空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)，它用于空間飛行器在微重力環(huán)境下的飛行試驗(yàn)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，沒有空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請(qǐng)的實(shí)用新型目的在于提供一種空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)飛行器的快速高精度隨動(dòng)。
[0004]為了完成本申請(qǐng)的發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型一種空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)，它包括:機(jī)座、大伺服電機(jī)、小伺服電機(jī)、姿態(tài)固定裝置、第一聯(lián)軸器、制動(dòng)器、換向器、第二聯(lián)軸器、第三聯(lián)軸器、減速器、卷筒、帶拉力傳感器的吊具和拉繩，其中:在機(jī)座的下端裝有姿態(tài)固定裝置，姿態(tài)固定裝置用于保持目標(biāo)飛行器的初始姿態(tài)，在機(jī)座還裝有大伺服電機(jī)、小伺服電機(jī)、第一聯(lián)軸器、制動(dòng)器、換向器、第二聯(lián)軸器、第三聯(lián)軸器、減速器和卷筒，其中:大伺服電機(jī)通過(guò)第一聯(lián)軸器與換向器的第一端口相連，制動(dòng)器與換向器的第二端口相連，小伺服電機(jī)通過(guò)第二聯(lián)軸器與換向器的第三端口相連，第三聯(lián)軸器的一端與換向器的第四端口相連，第三聯(lián)軸器的另一端通過(guò)減速器與卷筒相連，在卷筒上裝有拉繩，拉繩的一端固定在帶拉力傳感器的吊具的上端，帶拉力傳感器的吊具的下端裝有目標(biāo)飛行器；
[0006]本實(shí)用新型一種空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)，其中:所述換向器的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口在換向器上彼此相隔90 ° ;
[0007]本實(shí)用新型一種空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng),其中:空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)還包括:偏角測(cè)量裝置，偏角測(cè)量裝置裝在靠近卷筒的機(jī)座上，它用于測(cè)量卷筒出繩端的拉繩張力。
[0008]本實(shí)用新型一種空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)，其中:所述大伺服電機(jī)給卷筒提供的動(dòng)力與小伺服電機(jī)給卷筒提供的動(dòng)力之比為9:1至7:1 ;
[0009]本實(shí)用新型一種空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng),其中:空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)還包括:控制器，帶拉力傳感器的吊具和偏角測(cè)量裝置檢測(cè)到的信號(hào)傳輸給控制器，控制器根據(jù)上述檢測(cè)到的信號(hào)與設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比較后，將修正后的信號(hào)傳輸給大伺服電機(jī)和小伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)拉繩張力的精確控制；
[0010]本實(shí)用新型一種空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng),其中:空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)還包括:防跳繩裝置，防跳繩裝置裝在卷筒的上方，它用于防止拉繩從卷筒中脫離。
[0011]本系統(tǒng)主要用于空間飛行器在微重力環(huán)境下的飛行試驗(yàn)。試驗(yàn)準(zhǔn)備階段，通過(guò)本系統(tǒng)牽引目標(biāo)飛行器到達(dá)試驗(yàn)高度，并保持飛行器的初始位姿；試驗(yàn)形如時(shí)，目標(biāo)飛行器以較大加速度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，本系統(tǒng)控制吊具實(shí)時(shí)跟隨目標(biāo)飛行器，并始終對(duì)飛行器施加恒定的拉力。為減小拉力控制誤差，本系統(tǒng)采用了獨(dú)特的宏微控制模式，大伺服電機(jī)提供恒定拉力的基礎(chǔ)值，利用小伺服電機(jī)的快速性和敏捷性實(shí)時(shí)補(bǔ)償拉力的高頻波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)飛行器的快速高精度隨動(dòng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)的正向示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)的側(cè)向示意圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型的空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)的俯向示意圖；
[0015]圖4為圖1的A-A的仰向示意圖。
[0016]在圖1至圖4中，標(biāo)號(hào)I為機(jī)座；標(biāo)號(hào)2為大伺服電機(jī)；標(biāo)號(hào)3為小伺服電機(jī)；標(biāo)號(hào)4.為偏角測(cè)量裝置；標(biāo)號(hào)5為姿態(tài)固定裝置；標(biāo)號(hào)6為第一聯(lián)軸器；標(biāo)號(hào)7為制動(dòng)器；標(biāo)號(hào)8為換向器；標(biāo)號(hào)9為第二聯(lián)軸器；標(biāo)號(hào)10.為第三聯(lián)軸器；標(biāo)號(hào)11為減速器；標(biāo)號(hào)12為卷筒；標(biāo)號(hào)13為防跳繩裝置；標(biāo)號(hào)14為帶拉力傳感器的吊具；標(biāo)號(hào)15為拉繩。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型的空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)包括:機(jī)座1、大伺服電機(jī)2、小伺服電機(jī)3、姿態(tài)固定裝置5、第一聯(lián)軸器6、制動(dòng)器7、換向器8.、第二聯(lián)軸器9、第三聯(lián)軸器10、減速器11、卷筒12、帶拉力傳感器的吊具14和拉繩15，在機(jī)座I的下端裝有姿態(tài)固定裝置5，姿態(tài)固定裝置5用于保持目標(biāo)飛行器的初始姿態(tài)，在機(jī)座I還裝有大伺服電機(jī)2、小伺服電機(jī)3、第一聯(lián)軸器6、制動(dòng)器7、換向器8.、第二聯(lián)軸器9、第三聯(lián)軸器10、減速器11和卷筒12，其中:大伺服電機(jī)2通過(guò)第一聯(lián)軸器6與換向器8的第一端口相連，制動(dòng)器7與換向器8的第二端口相連，小伺服電機(jī)3通過(guò)第二聯(lián)軸器9與換向器8的第三端口相連，第三聯(lián)軸器10的一端與換向器8的第四端口相連，第三聯(lián)軸器10的另一端通過(guò)減速器11與卷筒12相連，大伺服電機(jī)2給卷筒12提供的動(dòng)力與小伺服電機(jī)3給卷筒12提供的動(dòng)力之比為9:1至7:1。如圖4所示，換向器8的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口在換向器8上彼此相隔90°。在卷筒12上裝有拉繩15，拉繩15的一端固定在帶拉力傳感器的吊具14的上端，帶拉力傳感器的吊具14的下端裝有目標(biāo)飛行器。
[0018]如圖2所示，空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)還包括:偏角測(cè)量裝置4，偏角測(cè)量裝置4裝在靠近卷筒12的機(jī)座I上，它用于測(cè)量卷筒12出繩端的拉繩15張力。
[0019]空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)還包括:控制器(圖中未畫出)，帶拉力傳感器的吊具14和偏角測(cè)量裝置4檢測(cè)到的信號(hào)傳輸給控制器，控制器根據(jù)上述檢測(cè)到的信號(hào)與設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比較后，將修正后的信號(hào)傳輸給大伺服電機(jī)2和小伺服電機(jī)3，實(shí)現(xiàn)對(duì)拉繩15張力的精確控制。
[0020]如圖2所示，空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)還包括:防跳繩裝置13，防跳繩裝置13裝在卷筒12，它用于防止拉繩15從卷筒12中脫離。
[0021]工作原理
[0022]機(jī)座I是整套系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，姿態(tài)固定裝置5安裝在機(jī)座下端，隨動(dòng)試驗(yàn)開始前，通過(guò)該裝置保持目標(biāo)飛行器(圖中未畫出)的初始姿態(tài)。大伺服電機(jī)2與小伺服電機(jī)3分別通過(guò)第一聯(lián)軸器6、第二聯(lián)軸器9與換向器8相連,換向器8將大伺服電機(jī)2與小伺服電機(jī)3的動(dòng)力匯總后經(jīng)第三聯(lián)軸器10輸出給減速器11，減速器11輸出端安裝有卷筒12，卷筒12上方設(shè)置有防跳繩裝置13，卷筒12筒體上纏繞著拉繩15，卷筒12出繩端設(shè)置有偏角測(cè)量裝置4，拉繩15末端安裝了帶拉力傳感器的吊具14，并通過(guò)帶拉力傳感器的吊具14與目標(biāo)飛行器相連。系統(tǒng)開始工作時(shí)，首先松開制動(dòng)器7，并同時(shí)啟動(dòng)大伺服電機(jī)2和小伺服電機(jī)3，控制器接收了帶拉力傳感器的吊具14和偏角測(cè)量裝置4輸送的信號(hào)后，與設(shè)定數(shù)值進(jìn)行比對(duì)形成一個(gè)反饋信號(hào)，實(shí)時(shí)控制大伺服電機(jī)2和小伺服電機(jī)3轉(zhuǎn)速及輸出力矩，保持拉繩15施加給目標(biāo)飛行器的拉力為恒定值。
[0023] 以上描述是對(duì)本實(shí)用新型的解釋，不是對(duì)實(shí)用新型的限定，本實(shí)用新型所限定的范圍參見權(quán)利要求，在不違背本實(shí)用新型的精神的情況下，本實(shí)用新型可以作任何形式的修改。
【權(quán)利要求】
1.一種空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)，它包括:機(jī)座(I)、大伺服電機(jī)(2)、小伺服電機(jī)(3)、姿態(tài)固定裝置(5)、第一聯(lián)軸器(6)、制動(dòng)器(7)、換向器(8.)、第二聯(lián)軸器(9)、第三聯(lián)軸器(10)、減速器(11)、卷筒(12)、帶拉力傳感器的吊具(14)和拉繩(15)，其特征在于:在機(jī)座(I)的下端裝有姿態(tài)固定裝置(5)，姿態(tài)固定裝置(5)用于保持目標(biāo)飛行器的初始姿態(tài)，在機(jī)座(I)還裝有大伺服電機(jī)(2)、小伺服電機(jī)(3)、第一聯(lián)軸器(6)、制動(dòng)器(7)、換向器(8.)、第二聯(lián)軸器(9)、第三聯(lián)軸器(10)、減速器(11)和卷筒(12)，其中:大伺服電機(jī)(2)通過(guò)第一聯(lián)軸器(6)與換向器(8)的第一端口相連，制動(dòng)器(7)與換向器(8)的第二端口相連，小伺服電機(jī)(3)通過(guò)第二聯(lián)軸器(9)與換向器(8)的第三端口相連，第三聯(lián)軸器(10)的一端與換向器(8)的第四端口相連，第三聯(lián)軸器(10)的另一端通過(guò)減速器(11)與卷筒(12)相連，在卷筒(12)上裝有拉繩(15)，拉繩(15)的一端固定在帶拉力傳感器的吊具(14)的上端，帶拉力傳感器的吊具(14)的下端裝有目標(biāo)飛行器。
2.如權(quán)利要求1所述的空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)，其特征在于:所述換向器(8)的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口在換向器(8)上彼此相隔90°。
3.如權(quán)利要求2所述的空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)，其特征在于:空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)還包括:偏角測(cè)量裝置(4)，偏角測(cè)量裝置(4)裝在靠近卷筒(12)的機(jī)座(I)上，它用于測(cè)量卷筒(12)出繩端的拉繩(15)張力。
4.如權(quán)利要求3所述的空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)，其特征在于:所述大伺服電機(jī)(2)給卷筒(12)提供的動(dòng)力與小伺服電機(jī)(3)給卷筒(12)提供的動(dòng)力之比為9:1至7:1。
5.如權(quán)利要求4所述的空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)，其特征在于:空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)還包括:控制器，帶拉力傳感器的吊具(14)和偏角測(cè)量裝置(4)檢測(cè)到的信號(hào)傳輸給控制器，控制器根據(jù)上述檢測(cè)到的信號(hào)與設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比較后，將修正后的信號(hào)傳輸給大伺服電機(jī)(2)和小伺服電機(jī)(3),實(shí)現(xiàn)對(duì)拉繩(15)張力的精確控制。
6.如權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)，其特征在于:空間隨動(dòng)恒張力宏微控制系統(tǒng)還包括:防跳繩裝置(13)，防跳繩裝置(13)裝在卷筒(12)，它用于防止拉繩(15)從卷筒(12)中脫離。
【文檔編號(hào)】G05D15/01GK203433376SQ201320477932
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】程剛, 劉曉華, 智浩, 王迎東, 劉建斌, 龔奎成, 常嵩, 李同進(jìn), 鄭輝, 江鵬, 彭云濤 申請(qǐng)人:總裝備部工程設(shè)計(jì)研究總院