[發(fā)明專利]懸吊式復(fù)合調(diào)諧轉(zhuǎn)動(dòng)慣量驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910103390.8
• 申請(qǐng)日: 2019-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN109610672B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春巍;王昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/98
• 分類號(hào): E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

1.一種懸吊式復(fù)合調(diào)諧轉(zhuǎn)動(dòng)慣量驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括平動(dòng)控制單元以及轉(zhuǎn)動(dòng)控制單元，平動(dòng)控制單元固定在被控結(jié)構(gòu)底部，平動(dòng)控制單元下端連接轉(zhuǎn)動(dòng)控制單元；

平動(dòng)控制單元包括安裝板(1)、軌道板Ⅰ(2)、移動(dòng)板Ⅰ(3)、軌道板Ⅱ(4)、移動(dòng)板Ⅱ(5)以及限位塊(6)，軌道板Ⅰ(2)和軌道板Ⅱ(4)的兩端分別固定有限位塊(6)，安裝板(1)固定在被控結(jié)構(gòu)上，軌道板Ⅰ(2)固定在安裝板(1)上，軌道板Ⅰ(2)和軌道板Ⅱ(4)上均開有中心導(dǎo)軌(7)，中心導(dǎo)軌(7)兩側(cè)分別開有一個(gè)輔助導(dǎo)軌Ⅰ(8)和輔助導(dǎo)軌Ⅱ(9)，移動(dòng)板Ⅰ(3)和移動(dòng)板Ⅱ(5)上分別帶有一個(gè)中心滑塊(10)，中心滑塊(10)兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)輔助滑塊Ⅰ(11)和輔助滑塊Ⅱ(12)，中心滑塊(10)與中心導(dǎo)軌(7)相配合，輔助滑塊Ⅰ(11)和輔助滑塊Ⅱ(12)分別與對(duì)應(yīng)軌道板上的輔助導(dǎo)軌Ⅰ(8)和輔助導(dǎo)軌Ⅱ(9)相配合；軌道板Ⅰ(2)固定在安裝板(1)下端，軌道板Ⅰ(2)配合安裝有移動(dòng)板Ⅰ(3)，移動(dòng)板Ⅰ(3)下面固定軌道板Ⅱ(4)，軌道板Ⅱ(4)的導(dǎo)軌方向與軌道板Ⅰ(2)的導(dǎo)軌方向垂直，軌道板Ⅱ(4)配合安裝有移動(dòng)板Ⅱ(5)；

轉(zhuǎn)動(dòng)控制單元包括雙向懸吊裝置(13)、懸吊軸(14)、驅(qū)動(dòng)器(15)、變速器(16)、轉(zhuǎn)軸(17)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盤(18)以及法蘭(19)，雙向懸吊裝置(13)固定在移動(dòng)板Ⅱ(5)下端，懸吊裝置下方安裝懸吊軸(14)，懸吊軸(14)末端連接驅(qū)動(dòng)器(15)，驅(qū)動(dòng)器(15)輸出端連接變速器(16)，變速器(16)外連轉(zhuǎn)軸(17)，轉(zhuǎn)軸(17)通過法蘭(19)與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盤(18)連接，雙向懸吊裝置(13)包括兩個(gè)連接單元，連接單元包括固定板(131)、立板(132)以及旋轉(zhuǎn)柱(133)，立板(132)固定在固定板(131)兩端，旋轉(zhuǎn)柱(133)固定在立板(132)之間，連接單元的旋轉(zhuǎn)柱(133)交叉安裝，形成整體的雙向懸吊裝置(13)；

被控結(jié)構(gòu)上安裝有傳感器，用于采集被控結(jié)構(gòu)的狀態(tài)數(shù)據(jù)；

驅(qū)動(dòng)器(15)底座上安裝有編碼器(22)，驅(qū)動(dòng)器(15)與變速器(16)以及編碼器同軸相連；

中心導(dǎo)軌(7)的軌道內(nèi)設(shè)置電磁線圈以及高強(qiáng)永磁鐵，中心滑塊(10)內(nèi)設(shè)有線圈，利用線性電機(jī)的原理驅(qū)動(dòng)中心滑塊(10)在中心導(dǎo)軌(7)內(nèi)運(yùn)動(dòng)；

驅(qū)動(dòng)器(15)以及變速器(16)與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盤(18)垂直連接，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盤(18)平行于平動(dòng)控制單元控制平面的方向；

軌道板Ⅰ(2)和軌道板Ⅱ(4)的兩個(gè)輔助導(dǎo)軌Ⅰ(8)內(nèi)均分別安裝有光柵尺(21)，用于測(cè)量和反饋移動(dòng)板Ⅰ(3)或者移動(dòng)板Ⅱ(5)的直線位移；

還包括控制器，控制器與傳感器、驅(qū)動(dòng)器(15)以及驅(qū)動(dòng)器(15)末端連接的編碼器連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸吊式復(fù)合調(diào)諧轉(zhuǎn)動(dòng)慣量驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，變速器(16)為減速器，驅(qū)動(dòng)器(15)與減速器外輪廓相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸吊式復(fù)合調(diào)諧轉(zhuǎn)動(dòng)慣量驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，驅(qū)動(dòng)器(15)為步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述懸吊式復(fù)合調(diào)諧轉(zhuǎn)動(dòng)慣量驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，中心導(dǎo)軌(7)軌道內(nèi)有斷電裝置(20)，用于緊急情況下切斷整個(gè)平動(dòng)控制單元的電力供應(yīng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸吊式復(fù)合調(diào)諧轉(zhuǎn)動(dòng)慣量驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，軌道板Ⅰ(2)和軌道板Ⅱ(4)上的輔助導(dǎo)軌Ⅱ(9)的底面上均線性開有一列定位孔(23)，定位孔排列方向與軌道方向一致，移動(dòng)板Ⅰ(3)以及移動(dòng)板Ⅱ(5)的對(duì)應(yīng)位置上設(shè)置有可伸縮定位銷，定位銷與定位孔相配合，定位銷的伸縮由液壓元件控制。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸吊式復(fù)合調(diào)諧轉(zhuǎn)動(dòng)慣量驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述懸吊質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盤(18)為一定質(zhì)量的圓盤或圓環(huán)。