六点支撑液压式平台自动调平系统

　　1　引言

　　目前,液压自动调平技术已经应用在地面机动雷达上,多为3腿或4腿支撑,能实现的调平精度为6’。本文所论述的系统,平台上安放有一套精密的光学瞄准装置,平台尺寸为3 m×9 m,平台重量加上负载超过30 t,并且调平精度为3’。据调研结果,这种重型、高精度、六点支撑的液压式平台自动调平系统尚属国内首列。

　　除了上述特点以外,平台还必须满足以下要求:1)运输状态下平台由载车运载,进入工作状态时,平台由支撑系统支撑并与车体脱离;2)平台应在一定时间内调平,满足精度指标;3)平台一旦调平后,应对其位置进行锁定,以保证平台上的精密装置正常工作。针对以上特点设计了以下电液伺服系统。

　　2　平台控制方式

　　3点即可确定1个平面。因此,3条腿就能支撑平台。但由于平台面积大,负载大,其上设备要求基准精度高,故刚度成为一个突出问题。为了提高刚度,本系统采用6腿支撑。支撑腿的分布由负载情况及强度、刚度条件确定。这样,平台的支撑就成为3次超静定问题。故提高刚度是以增加静不定次数、加大控制难度为代价的。平台的6个支撑点如图1所示。

　　电液伺服系统是由电气的信号处理部分与液压的功率输出部分组成的闭环控制系统。它综合了电气和液压两方面的优点,因此,在负载大,又要求响应速度快,控制精度高的场合,使用电液伺服系统最为合适。由于计算机技术日益得到广泛应用,用计算机对电液伺服系统进行实时控制是液压技术发展的一个重要趋势。电液数字阀可直接与计算机接口,不需要D/A转换器。数字阀是各国正在进行开发的新型液压控制阀。比较而言,电液伺服阀技术更成熟,性能更可靠,故本系统采用电液伺服阀。

　　调平机构电液伺服系统工作原理方块图如图2所示。由计算机控制6套完全相同的阀控液压缸装置。水平传感器安装在平台上。按与平板长度方向平行的方向布置α、β水平仪,如图1所示。水平仪输出的位置信号经过放大和电平变换后,送给CPU的A/D通道,转换为数字量后,参与平台调整算法。调平结束执行锁定。

　　2　调平机构液压系统

　　为使平台调平后能立即锁定,并在一定的时间内保持精度,系统采用了液压锁和带锁定装置的液压缸。液压缸上装有自锁机构,通高压控制油时开锁,活塞可自由移动,不通控制油时,活塞便锁定在任意位置上。调平机构液压系统如图3所示。

　　在运输状态下,平台固定在载车上,平台与载车间加有减振弹簧。此时,6条腿收起并锁定。进入工作状态时,系统工作原理如下。