本發(fā)明屬于測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大型飛行器飛行姿態(tài)模擬裝置角度反饋系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

重量大于2.5噸的大型飛行器在預(yù)研過程中，需要對飛行器的整體性能指標(biāo)進(jìn)行全方位的考核，但由于成本方面的考慮，往往很難進(jìn)行多次試飛試驗(yàn)，為此業(yè)內(nèi)普遍采用的方法是設(shè)計一種能夠?qū)崟r模擬飛行器飛行姿態(tài)的模擬裝置。

如圖1所示，大型飛行器飛行姿態(tài)模擬裝置具有三個運(yùn)動自由度：偏航、俯仰和滾轉(zhuǎn)運(yùn)動，其包括平臺基座1、底座2、滾轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)3、俯仰圓弧導(dǎo)軌4、飛行器5、飛行器夾具6、俯仰框架7、滾轉(zhuǎn)圓弧導(dǎo)軌8、滾轉(zhuǎn)框架9、俯仰傳動機(jī)構(gòu)10、偏航框架11和偏航傳動機(jī)構(gòu)12。傳統(tǒng)大尺寸環(huán)境下角度位置反饋系統(tǒng)是基于非接觸式光電掃描原理，在框架上固定圓光柵尺，在基座上固定讀數(shù)頭，采用讀數(shù)頭掃描圓光柵尺上的參考點(diǎn)獲取位置信息。由于飛行器外形尺寸大，而且重量大于2.5噸，俯仰框架7和滾轉(zhuǎn)框架9是以開放式的圓弧導(dǎo)軌作為旋轉(zhuǎn)軸系，導(dǎo)致整個框架不可避免的會發(fā)生變形，當(dāng)框架的變形量超出了讀數(shù)頭的光電掃描誤差范圍時，讀數(shù)頭將無法掃描到光柵而獲取角度位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題為：提出一種大型飛行器飛行姿態(tài)模擬裝置角度反饋系統(tǒng)，解決在承受負(fù)載較重、轉(zhuǎn)角范圍較大的條件下飛行模擬裝置偏航、俯仰和滾轉(zhuǎn)軸的姿態(tài)反饋問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述：

一種大型飛行器飛行姿態(tài)模擬裝置角度反饋系統(tǒng)，在大型飛行器飛行姿態(tài)模擬裝置的俯仰軸系、滾轉(zhuǎn)軸系、偏航軸系的伺服電機(jī)輸出軸上分別設(shè)置角度編碼器，直接對各軸系伺服電機(jī)的輸出進(jìn)行位置閉環(huán)。

通過俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏航各軸系減速器的減速比和各軸系大、小直徑齒輪之間的傳動比，計算得到各框架轉(zhuǎn)動角度。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的一種大型飛行器飛行姿態(tài)模擬裝置角度反饋系統(tǒng)，能夠有效避免框架結(jié)構(gòu)變形對角度反饋信號的影響，可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，已經(jīng)成功應(yīng)用于兩個不同型號的飛行器的飛行姿態(tài)仿真。

附圖說明

圖1為大型飛行器飛行姿態(tài)模擬裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為俯仰軸系的大型飛行器飛行姿態(tài)模擬裝置角度反饋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-平臺基座，2-底座，3-滾轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)，4-俯仰圓弧導(dǎo)軌，5-飛行器，6-飛行器夾具，7-俯仰框架，8-滾轉(zhuǎn)圓弧導(dǎo)軌，9-滾轉(zhuǎn)框架，10-俯仰傳動機(jī)構(gòu)，11-偏航框架，12-偏航傳動機(jī)構(gòu)，13-伺服電機(jī)，14-減速器，15-小直徑圓柱齒輪，16-角度編碼器，17-大直徑圓柱齒輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的大型飛行器飛行姿態(tài)模擬裝置角度反饋系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明的大型飛行器飛行姿態(tài)模擬裝置角度反饋系統(tǒng)，在俯仰軸系、滾轉(zhuǎn)軸系、偏航軸系的伺服電機(jī)13輸出軸上分別設(shè)置角度編碼器16，直接對各軸系伺服電機(jī)13的輸出進(jìn)行位置閉環(huán)，排除了框架變形對角度反饋的影響。

如圖2所示，以俯仰軸系為例：伺服電機(jī)13安裝在滾轉(zhuǎn)框架9上，伺服電機(jī)13通過減速器14減速，驅(qū)動小直徑圓柱齒輪15，從而帶動大直徑圓柱齒輪17沿俯仰圓弧導(dǎo)軌4作俯仰運(yùn)動，角度編碼器16安裝在伺服電機(jī)13的輸出軸上，即安裝在小直徑圓柱齒輪15的連接軸上。

根據(jù)減速器14的減速比和大、小直徑齒輪之間的傳動比，當(dāng)伺服電機(jī)13轉(zhuǎn)動n1圈時，傳遞到角度編碼器16所在的小直徑圓柱齒輪15連接軸轉(zhuǎn)動n2圈，由于小直徑圓柱齒輪15與大直徑圓柱齒輪17之間的傳動比是一定的，即可以得出俯仰框架7的轉(zhuǎn)動角度。

由此可見，即使俯仰框架7的變形量較大，也可以避免結(jié)構(gòu)變形對俯仰角度反饋信號的影響。

偏航軸系和滾轉(zhuǎn)軸系采用了與俯仰軸系相同的角度反饋方案，即在伺服電機(jī)13輸出軸上設(shè)置角度編碼器16。