[發明專利]一種基于機械變形干擾補償的車載平臺快速調平控制方法

有效

• 申請號: 202110706164.6
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113485459B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 于傳強;周伯俊;譚立龍;劉志浩;柯冰;馬長林;陳漸偉;舒洪斌
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 楊鳳娟

本發明公開了一種基于機械變形干擾補償的車載平臺快速調平控制方法，包括S1.在以無級調速電動缸作為車載平臺調平執行機構的基礎上，根據四支點調平基本原理構建四支點調平模型；S2.在確定四支點調平方案后，根據調平理論誤差計算構建基于機械變形干擾補償的車載平臺調平干擾模型；S3.根據四支點調平模型和車載平臺調平干擾模型建立快速調平控制系統，來控制車載平臺進行快速調平；本方法以無級調速電動缸作為執行機構，構建電動缸形變誤差模型，采用干擾補償反饋方法修正調平誤差，能夠有效提高車載平臺調平的精度和速度，具有控制精度高、調平速度快的特點。

技術領域

本發明涉及車載平臺快速調平技術領域，具體涉及一種基于機械變形干擾補償的車載平臺快速調平控制方法。

背景技術

車載設備在工作時，需由水平狀態起豎到一定傾斜角度或者垂直狀態，這個過程中，影響作業成敗與精度的因素，主要有以下方面：一是車體的傾斜會導致俯仰角的測量誤差，進而影響車載設備的工作精度；二是車輛負載起豎過程是一個負載不斷變化的過程，系統容易產生不穩定性，而系統不平穩，會導致負載結構與內部儀器設備受到較大沖擊；三是負載起豎重量越大，系統受到沖擊也越大。因此，車載設備工作前，必須實現整車調平；

傳統車載設備調平多采用液壓缸調平，液壓驅動的調平系統在重載情況下“跑、冒、滴、漏”等問題相對嚴重，同時傳統液壓調平時間相對較長，約為35s，調平精度相對較差，約為4′；為解決此問題，采用電動缸進行調平，通過伺服電機，直接將電能轉化為機械能，傳動效率提高，同時，通過構建位置、速度或者力矩控制閉環實現電機-滾珠(滾柱)-絲杠等精密傳動，控制精度可以因此得到提升；

在調平控制算法上，傳統液壓缸的調平控制多采用模糊PID控制算法，模糊PID控制算法結構簡單、效果明顯且調整方便，但由于液壓系統存在非線性、參數時變、各執行元件的負載差異等特性，存在著精度不高等問題；同時在調平的具體方式上，由于車載設備作業時負載需要起豎，可以根據起豎角度來彌補俯仰角的調平誤差，所以在實際工作中，車體的前后俯仰角不需要嚴格的調整到0°，而左右橫滾角需要調整至0°，傳統車載平臺調平系統大多采用后支腿左右調平的總體方案，按照升車(四條腿著地)、調平(左右后支腿)、伸前腿的順序完成展車調平，整個展車調平過程為串行方式，控制程序繁瑣，環節多、耗時長，很難滿足快速調平的要求；

因此，需要設計出一種能夠對車載平臺快速且高精度調平的控制方法。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明旨在提供一種基于機械變形干擾補償的車載平臺快速調平控制方法，本方法以無級調速電動缸作為執行機構，構建電動缸形變誤差模型，采用干擾補償反饋方法修正調平誤差，能夠有效提高車載平臺調平的精度和速度，具有控制精度高、調平速度快的特點。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種基于機械變形干擾補償的車載平臺快速調平控制方法，包括步驟

S1.在以無級調速電動缸作為車載平臺調平執行機構的基礎上，根據四支點調平基本原理構建四支點調平模型；

S2.在確定四支點調平方案后，根據調平理論誤差計算構建基于機械變形干擾補償的車載平臺調平干擾模型

S201.計算車載平臺在調平初始狀態下的支腿承載力；

S202.建立電動缸形變誤差模型；

S203.根據電動缸形變誤差模型，利用基于干擾補償的自適應模糊PID控制算法構建基于機械變形干擾補償的車載平臺調平干擾模型；

S3.根據四支點調平模型和車載平臺調平干擾模型建立快速調平控制系統，來控制車載平臺進行快速調平。

優選的，步驟S1所述的四支點調平模型的構建過程包括