[發明專利]一種面向實驗教學的穩定平臺測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201710245898.2
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN107121151B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 李孟委;蔣孝勇;張曉峰;張加書;徐文武;包旭馨;王莉
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G09B25/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊樂

1.一種面向實驗教學的穩定平臺測試方法，其特征在于，所述測試方法用于測試穩定平臺的教學實驗中，包括以下測試步驟：

S1：給穩定平臺提供一非水平干擾信號源，計算獲得穩定平臺的俯仰角α1、橫滾角β1；

S2：穩定平臺調節自身姿態，保持平臺處于穩定平衡狀態，并通過電機碼盤獲得測試穩定平臺的俯仰角α2、橫滾角β2；

S3：計算比較α1與α2的誤差，β1與β2的誤差，獲得穩定平臺的整體誤差水平，完成教學試驗；

所述步驟S1的非水平干擾信號源包括一傾斜基座、一航向軸電機、及一內框平臺；

所述內框平臺的水平姿態角α和β的通過下式，產生干擾信號：

其中，α為所述內框平臺俯仰角，β為所述內框平臺橫滾角，θ為所述傾斜基座的傾斜角度，ω為所述航向軸電機轉動角速率，ε為所述航向軸電機轉動的初始相位角；

ω為一固定數值，或按有規律變化或無規律變化的數值。

2.一種面向實驗教學的穩定平臺測試裝置，其特征在于，所述測試裝置包括：一提供所述穩定平臺傾斜角度的傾斜基座，所述傾斜基座為一開合結構的基座；

一航向電機控制單元，所述航向電機控制單元固定設置在所述傾斜基座上，所述航向電機控制單元包括上位機軟件、航向軸電機、干擾源主控制器，所述上位機軟件連接所述干擾源主控制器，所述航向軸電機執行所述干擾源主控制器傳輸的相應動作指令；

一內框平臺，所述內框平臺用于完成教學實驗的相應動作；

傾斜基座包括一固定基板、及一閉合基板，所述固定基板與所述閉合基板開合方式包括通過機械裝置、機電裝置進行開合；

所述航向軸電機動力輸出的一端固定設置一轉臺離心盤；

所述測試裝置還包括一轉臺基座，所述轉臺基座為一中空圓柱狀殼體，所述轉臺基座一側面固定設置在所述閉合基板上，所述轉臺基座內設置所述航向軸電機、干擾源主控制器。

3.如權利要求2所述一種面向實驗教學的穩定平臺測試裝置，其特征在于，所述測試裝置還包括一平衡單元，所述平衡單元包括一慣組單元、一俯仰軸電機、一橫滾軸電機、一外框、一中框、及一穩定平臺主控制器；

所述俯仰軸電機設置在所述外框上，所述橫滾軸電機設置在所述中框上，所述俯仰軸電機、及所述橫滾軸電機分別與所述穩定平臺主控制器連接；

所述中框與內框平臺通過所述橫滾軸電機連接。

4.如權利要求3所述一種面向實驗教學的穩定平臺測試裝置，其特征在于，所述測試裝置還包括一配合計算測量所述穩定平臺水平姿態角的慣組單元；

所述慣組單元為一MEMS慣組，所述MEMS慣組設置在所述內框平臺上，所述MEMS慣組與所述穩定平臺主控制器連接。

5.如權利要求3所述一種面向實驗教學的穩定平臺測試裝置，其特征在于，所述外框為一″U″形結構，所述外框的底部與所述轉臺離心盤固定連接，并所述外框的頂端設置一所述俯仰軸電機；

所述中框為一內部中空的框體結構，所述中框上設置一所述橫滾軸電機，所述俯仰軸電機與所述橫滾軸電機在空間上相互垂直設置。

6.如權利要求5所述一種面向實驗教學的穩定平臺測試裝置，其特征在于，所述外框一頂端設置一所述俯仰軸電機，所述中框一側面設置一所述橫滾軸電機。