[發(fā)明專利]基于多臺電機同步運行的攻角控制方法和多功能支撐裝置

有效

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• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102353512A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 王延奎;鄧學鎣;韓松梅;王磊;劉洋;李巖
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明是一種基于多臺電機同步運行的攻角控制方法和多功能支撐裝置，主要用于風洞實驗研究，屬于航空航天技術領域。

背景技術

首先，已有的支撐裝置攻角驅動主要運用單一電機實現(xiàn)，其對電機的驅動力矩要求較高。在電機性能有限的情況下，單一電機有可能無法滿足相應的力矩要求。因此，可以運用多臺電機實現(xiàn)支撐裝置的攻角驅動。

其次，張線支撐、翼尖支撐、尾部支撐、腹部支撐和背部支撐是風洞實驗的幾種支撐方式，針對不同實驗，可能需要不同的支撐方式。因此，一種能夠實現(xiàn)多種支撐方式的高效的多功能支撐裝置具有重要的意義。

基于以上的技術問題和困難，有必要發(fā)展一種在多臺電機同步運行實現(xiàn)攻角驅動的情況下，可以實現(xiàn)不同的支撐方式的多功能支撐裝置。

發(fā)明內容

本發(fā)明是一種基于多臺電機同步運行的攻角控制方法和多功能支撐裝置。如圖1所示，該裝置包括：支撐結構(1)、攻角控制系統(tǒng)(2)和幾個支撐子系統(tǒng)，其中支撐子系統(tǒng)包括張線支撐子系統(tǒng)(3)、翼尖支撐子系統(tǒng)(4)和尾/腹/背支撐子系統(tǒng)(5)。

首先，本發(fā)明是一種基于多臺電機同步運行的攻角控制方法，詳細闡述如下：

1)裝置制作與準備

本發(fā)明所述的支撐結構(1)，如圖1、圖2所示，其支撐并連接攻角控制系統(tǒng)(2)和不同的支撐子系統(tǒng)，從而能實現(xiàn)該裝置不同支撐方式的攻角變化。

2)基于多臺電機同步運行的攻角控制方法的實現(xiàn)

本發(fā)明所述的攻角控制系統(tǒng)(2)，如圖3所示，其主要包括運動板卡(2.2)、兩臺驅動器(2.4)、兩臺電機(2.5)和兩臺減速器(2.6)。攻角控制系統(tǒng)正常工作狀態(tài)為：工控機(2.1)上的板卡(2.2)發(fā)出脈沖信號，分別通過兩臺驅動器(2.4)給兩臺電機(2.5)，電機反相位同步工作，通過減速器(2.6)將力矩傳遞到支撐結構(1)，從而實現(xiàn)攻角變化；攻角拉起角速度的改變可通過驅動器(2.4)和控制程序改變電機(2.5)的細分數(shù)實現(xiàn)。特殊情況下，板卡(2.2)可以給任意一臺電機發(fā)出脈沖信號，使其單獨運行，從而實現(xiàn)電機的單獨調試。

其次，本發(fā)明是一種能實現(xiàn)多種支撐方式的支撐裝置，詳細闡述如下：

1)本發(fā)明所述的支撐結構(1)，如圖1、圖2所示，其支撐并連接攻角控制系統(tǒng)(2)和幾種不同的支撐子系統(tǒng)，從而實現(xiàn)不同的支撐方式；其支撐方式包括張線支撐、翼尖支撐、尾部支撐、腹部支撐和背部支撐。

2)本發(fā)明所述的張線支撐子系統(tǒng)(3)，如圖4所示，當該子系統(tǒng)連接在支撐結構(1)上時，可以實現(xiàn)張線支撐方式；該子系統(tǒng)的八根張線(3.2)連接一個套筒(3.3)，套筒連接模型(6)；每根張線的另一端各連接一個張力調節(jié)件(3.1)，可以調節(jié)張力大小，可實現(xiàn)模型姿態(tài)角的微調。

3)本發(fā)明所述的翼尖支撐子系統(tǒng)(4)，如圖5所示，當該子系統(tǒng)連接在支撐結構(1)上時，可以實現(xiàn)翼尖支撐方式；該子系統(tǒng)也有八根張線，每四根張線連接一個翼尖而支撐模型(6)；同張線支撐子系統(tǒng)(3)相同，每根張線的另一端各連接一個張力調節(jié)件，可以調節(jié)張力大小，可實現(xiàn)模型姿態(tài)角的微調。

4)本發(fā)明所述的尾/腹/背支撐子系統(tǒng)(5)，如圖6、圖7、圖8、圖9所示，當該子系統(tǒng)連接在支撐結構(1)上時，通過不同的連接方法分別可以實現(xiàn)尾部支撐、腹部支撐和背部支撐。

5)本發(fā)明所述的攻角控制系統(tǒng)(2)，如圖3所示，板卡(2.2)發(fā)出脈沖信號，分別通過兩臺驅動器(2.4)給兩臺電機(2.5)，電機反相位同步工作，通過減速器(2.6)將力矩傳遞到支撐結構(1)，從而實現(xiàn)不同支撐方式的攻角變化。

附圖說明

圖1基于多臺電機同步運行的攻角控制方法和多功能支撐裝置示意圖

圖1a正視圖

圖1b側視圖；

圖2支撐結構圖；

圖3攻角控制系統(tǒng)示意圖；

圖4張線支撐子系統(tǒng)及支撐方式圖

圖4a張線支撐子系統(tǒng)

圖4b張線支撐方式；

圖5翼尖支撐子系統(tǒng)及支撐方式圖；

圖5a翼尖支撐子系統(tǒng)

圖5b翼尖支撐方式；

圖6尾/腹/背支撐子系統(tǒng)圖；

圖7尾部支撐方式圖

圖7a俯視圖

圖7b側視圖；

圖8腹部支撐方式圖

圖8a正視圖

圖8b側視圖；

圖9背部支撐方式圖

圖9a正視圖

圖9b側視圖。

圖中標號如下：