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信游娱乐:六自由度液压伺服运动系统的研究

发布时间:2018-12-17 17:21

飞行模拟器是一个复杂的实时模拟系统,模拟飞机的各种飞行条件,为飞行员提供逼真的视觉、听力、动态和强大。飞行模拟器液压伺服运动系统是一个六自由度运动平台,可以围绕空间坐标俯仰3个轴。、 Roll、偏转角运动和3轴1x1776遍历、纵坐标线性运动。该平台有6套独立的液压伺服系统。计算机通过控制6个致动器的膨胀和收缩来控制运动台在6个自由度上的运动。

1六自由度运动系统结构

六自由度运动系统主要包括以下部分:万向节下支撑、液压执行器、储能、通用铰链上支撑、油源、控制电缆和运动控制计算机。

1.1万向铰链轴承总成

每个通用铰链上的、下部支座组件包括两个连接到运动平台底部或地面的接头,平台可以在最大偏移范围内自由移动而没有任何机械阻碍。万向节上万向节的主轴和辅助轴设有楔形滚珠轴承。万向节下关节的主轴和辅助轴配有滚子轴承,所有轴承都调整到规定的载荷。旋转无间隙。

1.2伺服执行器组件

运动伺服致动器是活塞杆和非对称液压缸,在活塞上具有静压轴承。信游娱乐:六个执行器以6个自由度控制整个运动平台的操作。其中,液压执行机构是专门设计的,包括液压缸、液压管、电液伺服阀、安全阀、止回阀、节流阀和位移传感器。

1.3油源

油源设计为完整独立的子系统,包括运动和油冷所需的泵。、驱动电机、控制单元、油箱、相关设备和阀门。运动泵由110kW电机驱动,具有可变泵容量和压力补偿。当系统压力为19MPa时,系统的最大流量可以调节到接近422L / min,连续流量为292L / min。泵的最小额定工作压力为25 MPa。运动泵从油箱中抽取油。罐的入口和出口是分开的,以便更好地散热。高压蓄能器直接安装在油源上。在正常运行期间,泵、控制阀或其他液压系统组件不会气蚀,阀门不会颤动。在具体项目中,油源的流量和压力根据需要变化。2伺服执行器液压控制原理

伺服执行器的液压执行器控制原理,伺服执行器的上腔连接到系统压力油管是导电的。油从下腔室F流入和流出,并由电动液压换向阀控制。当入口液体的输入压力大于12.2MPa时,如果电液换向阀5不工作,则换向阀处于常开位置,液压油通过节流阀直接返回油箱。 6;如果在计算机控制下,工作在阀3、4上,电动液压换向阀A工作。当AP、BT连通时,液压油通过M点进入执行器的下腔F.此时,执行器伸出;当连接AT、BP时,移动滚筒的下腔室F形成负压,油箱中的液压油通过节流阀6返回油,致动器的延伸部分缩回。

当执行器伸出并缩回到偏移极限时,执行器的缓冲行程为75 mm。在整个执行机构油路控制中,包括电液伺服阀带故障显示功能的、溢流阀、止回阀、节流阀等部件。活塞的上下速度受硬件限制为0.688 m / s,以防止在缓冲过程中过载。

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磁位移传感器固定在致动器的顶端,传感器的电缆从致动器的活塞杆的上端连接到传感器电路盒。运动伺服执行器配有压力传感器,用于测量执行器底部的压力,作为安全信号和控制系统的反馈信号。执行器还配有一个微型限位开关,用于检测活塞杆的完全缩回位置。在致动器侧设有连接器,用于电缆敷设伺服阀、压力传感器和位移传感器。

3.1执行器伺服控制原理

执行器伺服控制的工作原理:飞行模拟器主计算机通过采集飞行控制等参数,计算轴向线性加速度、角速度、角加速度和三个方向三个姿态角。在浮点计算等之后,对复数变换进行滤波,以获得能够反映飞行员座椅上的飞行员产生的力的运动驱动信号以及作为伺服执行器的其他动态信号。然后通过D / A转换将驱动信号转换为模拟气缸。伺服电路,在回路中,通过、预滤波、伺服放大来隔离和放大信号,以控制电液伺服阀的开关量,从而控制液压油的进出量,最后控制膨胀和致动器的收缩。同时,执行器中的传感器还提供压力和位置反馈信号,结合控制信号,共同控制电液伺服阀,使执行器处于精确位置。

3.2执行器安全保护机制

(1)位置检测和保护

执行器的数字控制系统基于位置控制。当模拟器运动系统工作时,运动控制计算机通过磁位移传感器实时采集执行器的位置信号,然后将执行器的位置输入运动计算机;将移动机筒位置的设定值与实际值进行比较,将差值发送到控制阀,控制阀用于调节进出油量。微型限位开关安装在致动器运动的关键位置,以检测活塞杆的完全缩回位置。一旦超过最大行程,将触发限位开关,运动系统立即激活安全保护,中断执行器的操作,并缓慢降低运动平台。(2)压力检测和保护

当模拟器运动系统工作时,运动控制计算机收集致动器压力传感器信号。当压力传感器超过最大压力范围时,计算机触发报警系统,运动系统立即启动安全保护,运动泵停止工作,执行器释放压力,中断执行器并降低运动平台。此外,液压控制系统配有压力安全阀,以防止过压。运动泵的出口还配备有安全阀,安全阀由电磁线圈控制。如果压力传感器损坏,一旦压力超压,压力释放阀将自动释放压力。确保系统安全运行。

4。结论

6自由度液压伺服运动系统是飞行模拟器的关键部件。计算机控制六个液压伺服执行器,以实现飞机俯仰的6个自由度、滚动、偏航、升力、纵向平移和横向平移。运动模拟。本文详细分析了液压伺服作动器的工作原理和控制原理,对6自由度运动系统的开发和应用具有一定的指导意义。

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