[發明專利]一種單軸氣浮平臺摩擦式自動制動系統及方法有效
| 申請號： | 202110003908.8 | 申請日： | 2021-01-04 |
| 公開（公告）號： | CN112849440B | 公開（公告）日： | 2021-11-19 |
| 發明（設計）人： | 葉東;張澤銘;孫兆偉;王浩;遲浩東 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號： | B64G7/00 | 分類號： | B64G7/00;F16D59/00 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 | 代理人： | 時起磊 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 單軸氣浮 平臺 摩擦 自動 制動 系統 方法 | ||
1.一種單軸氣浮平臺摩擦式自動制動系統，其特征在于：所述系統包括兩個制動系統(1)和一個單軸氣浮平臺基體(2)；
制動系統(1)采用步進電機推桿機構，步進電機推桿機構包括：連接鋁管(1-1)、端蓋(1-2)、薄膜壓力傳感器(1-3)、橡膠接觸頭(1-4)、電動推桿(1-5)和固定塊(1-6)；
單軸氣浮平臺基體(2)包括：上方工作面(2-1)、下方固定基座(2-2)和中心轉軸(2-3)；
所述連接鋁管(1-1)一端與電動推桿(1-5)固定相連，另一端與端蓋(1-2)固定相連；
所述端蓋(1-2)與橡膠接觸頭(1-4)相連；
在端蓋(1-2)與橡膠接觸頭(1-4)之間設置薄膜壓力傳感器(1-3)，用于反饋接觸頭頂端壓力；
電動推桿(1-5)上設置固定塊(1-6)；
在單軸氣浮平臺基體(2)的上方工作面(2-1)下端設置對稱的兩個制動系統(1)；
所述單軸氣浮平臺基體(2)的上方工作面(2-1)、下方固定基座(2-2)和中心轉軸(2-3)同軸心設置。
2.根據權利要求1所述一種單軸氣浮平臺摩擦式自動制動系統，其特征在于：所述連接鋁管(1-1)、端蓋(1-2)、薄膜壓力傳感器(1-3)、橡膠接觸頭(1-4)、電動推桿(1-5)同軸心設置。
3.根據權利要求2所述一種單軸氣浮平臺摩擦式自動制動系統，其特征在于：所述單軸氣浮平臺基體(2)的上方工作面(2-1)下端與制動系統(1)通過固定塊(1-6)固連。
4.根據權利要求3所述一種單軸氣浮平臺摩擦式自動制動系統，其特征在于：所述制動系統(1)的橡膠接觸頭(1-4)與單軸氣浮平臺基體(2)的下方固定基座(2-2)位于同一水平線上。
5.一種基于權利要求1所述的一種單軸氣浮平臺摩擦式自動制動系統的自動制動方法，其特征在于：所述方法具體過程為：
步驟一：制動系統(1)啟動前，電動推桿(1-5)處于收縮狀態，橡膠接觸頭(1-4)與單軸氣浮平臺基體(2)的下方固定基座(2-2)未接觸；
當制動系統(1)啟動后，橡膠接觸頭(1-4)向外伸出，當薄膜壓力傳感器采集到正壓力，即橡膠接觸頭與單軸氣浮平臺基體(2)接觸后，轉至步驟二；
步驟二：采集此時單軸氣浮平臺基體(2)的上方工作面(2-1)旋轉角速度，如果旋轉角速度在誤差允許范圍內，則轉至步驟五；
否則根據單軸氣浮平臺基體(2)的上方工作面(2-1)旋轉角速度反饋量產生期望壓力值Pd，執行步驟三；
步驟三：根據薄膜壓力傳感器(1-3)采集的壓力信號P及步驟二得到的期望壓力值Pd，計算橡膠接觸頭(1-4)伸縮速度期望值vd；
步驟四：電動推桿(1-5)以伸縮速度期望值vd向前運動，使橡膠接觸頭(1-4)以期望壓力值Pd接觸單軸氣浮平臺基體(2)的下方固定基座(2-2)，產生摩擦力，卸載單軸氣浮平臺基體(2)的上方工作面(2-1)的角動量，之后轉至步驟二；
步驟五：將橡膠接觸頭(1-4)收縮至安全距離，制動過程完成。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于：所述期望壓力值Pd的計算公式為：
Pd＝Kpew+Ki∫ew (1)
其中，Kp為比例增益系數，ew為角速度偏差，即ew＝0-w，w為氣浮平臺角速度反饋，Ki為積分增益系數。
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