多功能通用平台系统工程介绍VIP免费

第六章多功能通用平台系统工程预研工作最后的成品是一个实验装置，不是一个完整的系统，它离真正的应用有一定的差距，除了第五章所述的几个问题之外，主要体现在：双轴稳定。由第二章可以得知，采用双轴平台时，因为在滚转方向的角运动没有被隔离，所以CCD相机的镜头随着基座的摇摆而滚动，其敏感的图象也是摇摆的，这样获取的图像仍然是不清晰的，在一些视线稳定应用领域，这是有局限性的。要克服这一点，就必须再加一个框架，设计三轴稳定平台。但是用户的要求是多种多样的，在有的应用领域双轴平台也足够。在多样化的应用条件下，如何在较短的时间内，提供满足不同应用领域的视线稳定系统，是摆在设计者面前的问题。在前面的工作基础之上，笔者提出了一个工程项目上的解决方案——多功能通用平台系统工程（Multi-FunctionUniversalPlatformSystem，MFUPS）。6.1功能定位MFUPS将是一套通用的机电系统。根据以前的工作，估计在整个工程项目完成之后，MFUPS将具有以下功能有：1．采用模块化设计方法，云台可以拆卸，可以根据实际需要组成双轴或三轴环架系统。2．云台本体可以安装在静基座上，加上定制的控制系统装置后就可作为静基座的定向系统和跟踪测量云台。3．当在台体上安装光纤陀螺仪，加上可选的控制系统装置后可以作为高可靠的双轴或三轴稳定平台。可以安放在车辆、船舶与空间飞行器上，用于各种不同规格、不同重量负载的稳定、隔振和定向。4．当在台体上安装CCD镜头，加上定制的伺服控制系统装置与CCD图像检测系统就可以作为视频跟踪与测量系统，如经纬仪装置。5．当在台体上安装CCD镜头与光纤陀螺仪，加上可选的伺服控制系统装置与CCD图像检测系统，就可以作为机载、车载、船载的CCD目标跟踪与测量系统。由以上可以看到，MFUPS是一个高性能、多功能的运动控制系统，研制成功后，它将在军事、民用领域中有广泛的应用前景。其主要用途：1.静基座跟踪测量装置，作为高可靠性的经纬仪；2.高精度、高可靠双轴或三轴负载自适应稳定平台；3.高可靠的坦克、武装直升机瞄准线稳定跟踪系统；4.高性能、高可靠的动基座电视图像跟踪系统；5.天线指向稳定系统。6.2基本考虑1．可以采用多种控制方式：1）遥控方式（remotecontrol）2）手柄控制方式(joystickcontrol)3）计算机控制方式(computerbasedcontrol)以上控制装置可依据具体的应用来由用户定制。并利用适当的控制方法对不同的负载实现自适应控制。2．可靠性保证：1）元件保证采用无刷直接驱动电机作为执行电机，采用无机械转子的光纤陀螺作为稳定的传感器。无刷电机和光纤陀螺的平均无故障时间远比有刷电机和机械陀螺要长，维护也简单，对工作环境的要求低。2）结构设计保证a.可靠的安全保护措施，采用滑刷实现平台外环连续旋转，这样可以从根本上防止平台在意外情况下出现安全事故。b.采用限位开关和挡块结构实现内环或滚转环的两级安全保护。c.急停处理。当出现事故时，采用硬件方法使系统自动停止伺服，从而使事故造成的损坏降低到最低程度。3）容错的控制系统设计和完善的软件故障诊断a.采用数字控制和模拟控制相结合的方法，当一种控制方法失效或出现故障时，另一种控制仍然可以使系统连续工作。由此带来的另外一个好处是：模拟控制可以使伺服系统达到很高的刚度保证控制的平滑性，并且一旦计算机程序控制失效（如计算机死锁时）时仍可有效的实现系统的安全控制，而利用数字控制则可以对系统进行可靠的程序监控和各种基于解析冗余的容错控制和故障诊断算法，从而降低硬件冗余处理电路带来的额外成本。b.采用软件和硬件故障诊断相结合的办法，实现系统的在线故障诊断和处理。3．集成化的解决方式与模块化、系列化的处理相结合实现系统的通用化和多功能。1）集成化的解决办法：a.基于DSP/ASIC集成化电子电路实现云台运动的精密规划和高速控制。这样可以缩小电路系统的体积。b.采用小体积驱动器的无刷直接驱动电机作为系统的执行器。c.采用双轴或三轴小体积光纤陀螺仪作为平台稳定的传感器。2）模块化处理：a.平台环架的模块化处理：一般来说，应用于实际的平台系统为两轴或三轴的，为了面向用户及时推出用户需要的平台系统，...