自动调平操作

连接机器

将数据线连接电脑，待系统驱动自动安装完成后，点击左上角连接按钮连接机器，如下图

调平前需要先恢复出厂设置，操作如下：

按下Alt+E弹出窗口如下

选择《恢复缺省设定》，然后点击保存

自动调平

调平前先将打印平台的的玻璃取下，将喷嘴上的残料清理干净。

（调平是通过打印头和铝板通电反馈信号的进行的，所以这个步骤非常重要）

准备完毕后在代码窗口输入G29 然后点击发送

调平结束后，放上玻璃板即可正常打印（遇到紧急情况请第一时间切断电源）

车辆平台液压自动调平装置方案

车辆平台液压自动调平方案 1 引言 特种车辆在到达预定位置后,要求能快速架设精确的水平基准。高水平度的稳定平台对于车辆特种仪器操作有重要影响。以往车辆平台主要采用手动调整螺杆或手动液压千斤顶,通过目测气泡水平仪,由多人反复操作调节各螺杆支腿达到水平,这种方法调节时间长、水平精度低,操作难度大,且需要多人配合操作。近年来,车辆平台的调平采用了自动调平系统,其中主要有机电调平系统和电液调平系统,大大缩短了调平的时间,提高了调平的精度,只需要启动电源即可完成全部架设与调平。本方案论述电液调平的关键技术。 2 调平方案 2.1 调平系统 调平系统由检测、执行机构和控制系统3部分组成,具体包括双轴水平传感器、阀控液压缸和基于DSP的数字液压控制系统及相关连接电缆等组成。 (1) 检测装置为角度检测器,用来检测平台左右及前后的不平度。其检测值的大小是系统判断是否进行调平的依据,其检测精度的高低直接决定了系统的最终调平精度。 (2) 调平执行机构采用4 个带有自锁功能的液压支腿,将其对称布置在车辆底座的两侧,由相应的电液阀控制,通过支腿的上下伸缩,实现车辆的调平。 (3) 控制系统是自动调平系统的核心组成部分,本方案采用基于DSP处理器的数字控制系统完成控制算法，采用智能功率驱动模块替代传统的继电器方式对液压缸电磁阀进行控制；通过数字控制器的软件程序控制

液压机构动作，完成车辆的自动调平。 本方案设计考虑到安装的便利性将角度传感器集中在数字控制器内。 自动调平控制原理图如下： 2.2 水平度误差分析 图2 是4 点式承载平台示意图,采用4 个垂直液压缸来支撑平台。 图2 平台支撑示意图 水平传感器沿X 、Y 方向布置, X 、Y 两个方向的水平倾角为α和β,两传感器间的夹角为γ,则平台的倾斜角度θ可由α和β合成为 : 给 定 控 制 精 度 DSP 模块 电平 转换 驱动 模块 电磁阀 1 2 3 4 液压缸1 液压缸2 液压缸3 液压缸4 车 辆 平 台 两自由度角度传感器 数据采集模块 液压泵 电源模块 图 1 液压自动调平系统原理框图 CPLD 逻辑 控制

军用与民用设备自动调平系统进行研究

军用与民用设备自动调平系统研究 研究目的 本论文是怎对现代高科技条件下的各种场合，对许多军用与民用设备自动调平系统进行研究。许多军用与民用设备正常工作是都需要一个高精度的水平平台，例如车载雷达，自行火炮，静力压桩机，重型车辆等。对平台水平度的调节是这些设备正常就位工作极重要的一环，因此提高重型车辆，军用设备，以及高空作业平台的机动性，缩短它们工作前的预调整时间提高它们的调平精度及工作的可靠性，是非常有必要的。 研究意义 随着我国经济，国防等各方面飞速发展，平台调平也与越来越受到重视，平台调平系统的研究越来越深入，这就需要我们不断地完善平台调平系统来为更多的设备服务。平台调平系统是解决现有的调平系统在调平时不能用偶小地进行调平或是调平不准确从而使工作生产产生不能有效率的进行的一种调平技术。本设计是基于电液控制的调平系统。 国内外研究现状分析 国内的军用民用调平设备起步较晚，所以这些设备主要采用的都是手动调整螺杆货液压千斤顶，通过目测气泡水平仪，由多人反复操作调节各螺杆支腿达到水平，近年来，这些设备都采用了自动调平系统，主要有机械式调平系统，和电液调平系统，这样大大缩短了调平时间。我国目前的液压调平系统是通过芯片PLC或是单片机来实现功能的。而国际上对液压自动调平系统研究都有了属于自己的准用芯片，它们在机械工作精度上，自动化程度上和系统响应速度都已经达到了很高的程度。现在液压自动调平系统一种比较先进的方法是采用NIOS II嵌入式处理器来实现液压自动调平系统工作的。 中国电子科技集团公司第14研究所研制的某高机动雷达车采用的液压调平系统，采用了搞灵敏度，搞精度的遂平传感器作为水平误差的检测反馈原件，实现了闭环调节。3分钟内精度可达到0.05°以内。 华东电子工程研究所面向模块化技术制作的机电式自动调平装置，该装置使用滚珠丝杠传动，搞功率晶体管模块驱动，双轴液体摆平和传感器等先进技术，精度可达0.05°以内，调平时间2分钟。 本文主要研究工作 研发民用自动调平系统有一系列的关键技术问题。需呀解决包括设计方案、控制策略，结构设计、仿真分析等问题。本文只对该课题进行预先的初步研究，并做了以下几个方面的工作。 1)查阅了大量的国内外有关电液控制的调平系统的文献资料，了解国内外的发展状况和最新技术水晶瓶的基础上，分析并总结国内外的成功研发经验，比较了各方案的优缺点并结合本课题的实际情况拟定了自动调平系统的总体方案。 2)调平系统设计：对调平过程进行了分析与建模，对解耦方法和水平误差度进行了探讨，提出了可行的调平方案，设计了调平系统。 总体研究方案 总体技术要求 调平系统技术要求 可移动载体，例如车载雷达，无线发射架，重型车辆等设备到达指定位置后，要求快速架设精确的水平基准。车载自动调平系统平台必须满足以下要求： 1）在移动状态下车载自动调平系统平台由载车运载进入工作状态时，平台由支撑系统支撑。 2）电液自动调平系统平台应在一定时间内（小于4分钟调平，并满足调平范围在4°，

PID控制原理与控制算法

PID控制原理与控制算法 PID控制原理与程序流程 过程控制的基本概念 过程控制――对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制。 一、模拟控制系统 图5-1-1 基本模拟反馈控制回路 被控量的值由传感器或变送器来检测，这个值与给定值进行比较，得到偏差，模拟调节器依一定控制规律使操作变量变化，以使偏差趋近于零，其输出通过执行器作用于过程。 控制规律用对应的模拟硬件来实现，控制规律的修改需要更换模拟硬件。 二、微机过程控制系统 图5-1-2 微机过程控制系统基本框图 以微型计算机作为控制器。控制规律的实现，是通过软件来完成的。改变控制规律，只要改变相应的程序即可。 三、数字控制系统DDC 图5-1-3 DDC系统构成框图 DDC(Direct Digital Congtrol)系统是计算机用于过程控制的最典型的一种系统。微型计算机通过过程输入通道对一个或多个物理量进行检测，并根据确定的控制规律(算法)进行计算，通过输出通道直接去控制执行机构，使各被控量达到预定的要求。由于计算机的决策直接作用于过程，故称为直接数字控制。 DDC系统也是计算机在工业应用中最普遍的一种形式。

模拟PID 调节器 一、模拟PID 控制系统组成 图5－1－4 模拟PID 控制系统原理框图 二、模拟PID 调节器的微分方程和传输函数 PID 调节器是一种线性调节器，它将给定值r(t)与实际输出值c(t)的偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制。 1、PID 调节器的微分方程 ?? ? ?? ?++ =? t D I P dt t de T dt t e T t e K t u 0 )()(1)()( 式中 )()()(t c t r t e -= 2、PID 调节器的传输函数 ?? ????++==S T S T K S E S U S D D I P 1 1)()()( 三、PID 调节器各校正环节的作用 1、比例环节：即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，调节器 立即产生控制作用以减小偏差。 2、积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分 时间常数TI ，TI 越大，积分作用越弱，反之则越强。 3、微分环节：能反应偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号的值变得太 大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减小调节时间。 数字PID 控制器 一、模拟PID 控制规律的离散化 模拟形式 离散化形式 )()()(t c t r t e -= )()()(n c n r n e -= dT t de ) ( T n e n e ) 1()(-- ?t dt t e 0 )( ∑∑===n i n i i e T T i e 0 )()( 二、数字PID 控制器的差分方程

三支撑平台自动调平算法研究

第１１卷第４期２０１１年２月１６７ｌ—１８１５（２０１１）４－０８０６—０６科学技术与工程 ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏｌ－ｌｌＮｏ．４Ｆｅｂ．２０ｌｌ ＠２０１１Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｎｇ． 地球科学 三支撑平台自动调平算法研究 王颖刘杰张星 （６３８６１部队。白城１３７０００） 摘要分析了３支撑调平原理，提出了圆一平面自动调平的数学模型，并利用误差传播定律对该模型进行了误差分析和数据验证。数据结果表明，该算法的精度还是比较高的。将该算法应用到试验设备的调平系统中可以实现设备的自动、快速调平。 关键词调平系统电子水平仪误差传播定律 中图法分类号Ｐ２０４；文献标志码Ｂ 调平是把试验设备工作平面的水平调整到适合使用的要求，是许多设备正常工作的前提条件。尤其是对一些高精密设备，调平精度直接影响其总体精度。为了解决这个问题，生产厂家在研制生产的过程中在设备上安装半自动或自动调平系统。无论是自动调平，还是半自动调平，要想提高调平的速度和精度，都需要采取有效的调平算法。由于调整不同的支撑点，对其工作平面各点的水平改变是不一样的，因此调整设备的各支撑点将会相互影响和干扰，使调整工作出现反复悼Ｊ。对设备的水平调整需要进行深入的研究，以达到快速调平的目的，本文就此进行了一些探讨。 １调平原理 调平系统主要有３支撑、４支撑、６支撑等方案。本文所提出的调平算法主要是针对这种３支撑调平系统的。 现以圆板调平为例，分析３支撑调平原理。ＡＢＣ为一圆板．Ａ、Ｂ和Ｃ为三个支撑点，首先将设备的三个支点降到最低，把电子水平仪处在支点（如：Ａ点）的正上方，并与另外两个支点（如：Ｂ、Ｃ点）的连线尽量保持平行；然后逆时针转动设备一 ２０１０年ｌＯ月２８日收到，１１月１７日修改周，测得相对高差，并记录最低点（如支点Ａ）、中间点（如支点曰）和最高点（如支点Ｃ）（见图１（ａ））；当调整Ａ点使之升高时，Ａ点是沿着以Ｂ、Ｃ连线中点Ｄ为圆心，以ＤＡ为半径的网运动，该圆与支点Ｃ所在的水平面的交点Ａ’点即是Ａ点所要调整的位置（见图２）；当Ａ’点与Ｃ点在同一水平面时，中间点Ｂ再沿着以Ａ’、Ｃ连线中点Ｅ为圆心，以ＥＢ为半径的圆运动，该圆与支点Ｃ所在的水平面的交点∥点即为曰点所调整的位置（见图４），至此，完成调平。（文中的水平面即指大地水准面，以下皆简称水平面。调平的目的就是使设备的工作平面与大地水准面平行）。 图１调平示意图 ２圆．平面三支撑调平算法 确定最低点、中间点和最高点。

PID自动控制控制基本原理与控制算法

+\ PID 控制原理与控制算法 5.1 PID 控制原理与程序流程 5.1.1过程控制的基本概念 过程控制一一对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制。 一、模拟控制系统 图5-1-1基本模拟反馈控制回路 被控量的值由传感器或变送器来检测， 这个值与给定值进行比较， 得到偏差，模拟调节 器依一定控制规律使操作变量变化，以使偏差趋近于零，其输出通过执行器作用于过程。 控制规律用对应的模拟硬件来实现，控制规律的修改需要更换模拟硬件。 二、微机过程控制系统 微型计算机 图5-1-2微机过程控制系统基本框图 以微型计算机作为控制器。控制规律的实现，是通过软件来完成的。改变控制规律，只 要改变相应的程序即可。 三、数字控制系统 DDC 图5-1-3 DDC 系统构成框图 DDC(Direct Digital Congtrol)系统是计算机用于过程控制的最典型的一种系统。微型计算 机通过过程输入通道对一个或多个物理量进行检测， 并根据确定的控制规律(算法)进行计算, 通过输出通道直接去控制执行机构，使各被控量达到预定的要求。由于计算机的决策直接作 用于过程，故称为直接数字控制。 DDC 系统也是计算机在工业应用中最普遍的一种形式。

+\ 5.1.2模拟PID 调节器 一、模拟PID 控制系统组成 图5 — 1— 4模拟PID 控制系统原理框图 二、模拟PID 调节器的微分方程和传输函数 PID 调节器是一种线性调节器， 它将给定值r(t)与实际输出值c(t)的偏差的比例(P)、 积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制。 1 、PID 调节器的微分方程 式中 e(t) r(t) c(t) 2 、PID 调节器的传输函数 三、PID 调节器各校正环节的作用 1、 比例环节：即时成比例地反应控制系统的偏差信号 e(t)，偏差一旦产生，调节器 立即 产生控制作用以减小偏差。 2、 积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分 时间常数TI ， TI 越大，积分作用越弱，反之则越强。 3、 微分环节：能反应偏差信号的变化趋势 (变化速率)，并能在偏差信号的值变得太 大之 前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减 小调节时间。 5.1.3数字PID 控制器 模拟形式 离散化形式 e(t) r(t) c(t) e( n) r(n) c(n) de(t) dT e(n) e(n 1) T t 0e(t)dt n n e(i)T T e(i) i 0 i 0 、数字控制器的差分方程 u(t) K P e(t) I t 〒 o e (t )dt I I de(t) dt D(S) U(S) E(S) K P 1 1 TS T D S 对象 ■

PLC控制的四点自动调平系统

1 引言 某火炮发射车为了提高命中率，在发射火炮前，必须先进行承载平台的调平。承载平台由四条支腿和四个轮胎支撑，为了保证调平后水平度的稳定，调平时首先让轮胎离地，只让四条支腿支撑平台，以克服轮胎变形引起的平面变化。要实现自动调平，就必须使电气控制系统和液压系统在计算机的控制下，成为一个有机的整体，协调、高效、准确地运行。平台控制的关键技术是调平算法的选择和自动调平技术的实现。我们使用了2个水平传感器，分别检测前后和左右的倾斜度，而每个支腿的升高都可能引起它们的变化，因此从控制系统来看，这是一个多输入多输出的强耦合的动态过程[1]。 火炮发射平台应该满足以下要求: (1) 调平后，平台由四条支腿支撑并与车体脱离; (2) 调平过程应在短时间内完成，并满足精度指标的要求; (3) 平台调平后，应进行锁定以保证平台的状态至少24小时不变。 为了提高火炮的机动性，我们研究开发了PLC控制的自动调平系统，这种系统调平时间短，调平精度高，操作简单可靠，对提高火炮的机动性能具有重大意义。 2 四点式平台的调平方法 图1是四点式承载平台示意图。按照对称矩形方式，采用4个垂直油缸来支撑平台。这种支撑形式具有稳定性好、抗倾覆能力强等优点，因此被广泛用于机动火炮的发射过程[2]。 图1 四点式承载平台示意图 调平系统中水平传感器安装如图2所示，水平传感器与平台的一条对角支点连线平行安装。平台有4个支点，平台重心不在两水平传感器交叉点上。如图2所示，2个方向倾角为α和β，传感器夹角为γ，则平台的倾斜度θ可以由α和β 合成为:

如果2个方向的控制精度为±δ，则调平后平台的水平误差为: 从(2)式可以得到，控制度δ一定，当γ=90°时，平台的水平误差θ取最小值，因此在大多数的调平系统中，两个传感器都互相垂直安装。此时 也就是说，两边的水平控制度应为整个平台水平控制度的，比如要求整个平 台的倾斜度为2′，则控制时2个方向的控制度应该为。 图2 传感器安装示意图 根据水平传感器测出的水平倾角可以判断出4个支承点的高低，找出最高点，按照“只升不降”的原则，采用升调平技术，把其他3个支点升高至与最高点处于同一水平面后，调平过程结束。其技术关键是如何根据2个水平倾角决定各支点应该升高的高度，以及采用哪种方法去精确控制各支点升高的高度。 3 调平的PLC实现及系统构成 由于PLC的高可靠性和接口的简易性，使用PLC实现自动调平是一种很好的方法。假定最高支点高度为A，某一支点高度为B，按照升调平方法，则B点需要升高的垂直高度为AB，我们可以用下面的公式计算出该支腿升高AB时所需要的脉冲数n，从而控制该支腿升高的高度，达到调平目的。 式中ΔP是产生1mm位移的固定脉冲，可以用实验方法精确测出支点升高1mm 所需的时间，编程控制加于液压开关的脉冲个数就可实现要求的位移。 本系统选用德国Siemens公司的SIMATIC S7-300系列的PLC作为主控元件，其结构框图如图3所示。该PLC系统包含电源模块、CPU模块、模拟量输入(AI)模块、数字量输入(DI)模块和数字量输出(DO)模块[3]。通过2个水平传感器检测平台的左右倾角和前后倾角是否满足精度。检测出的倾角信号经相敏整流电路后送给模拟量输入模块。模拟量输入模块用来输入水平检测信号，自动完成A/D

基于PLC的车载自动调平系统设计

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/5316109389.html, 基于PLC的车载自动调平系统设计 作者：李志民黄辰 来源：《物联网技术》2017年第04期 摘要：车载自动调平系统是利用自动控制技术随时根据陆基面的不平整度自动调整支撑 脚的垂直高度，确保车载工作平台达到理想水平平整度要求的综合自动化系统。文中研制了可使战车高炮系统到达各种凹凸路面地点后底盘快速精确达到水平的调平系统，使战车高炮系统迅速转换为作战状态或者常规状态，确保发出精确的炮弹角度，提高系统的机动性。 关键词：自动调平；控制系统；PLC；调平系统 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）04-0-02 0 引言 随着国内外军事形势和国防技术的发展，越来越多的军用设备需要根据任务需求随时变更工作地点。对于装备各种重型武器的战车，必须保证在各种恶劣的地理环境下完成精确打击，并且保证这些军用设备的机动性能。为了确保坦克火炮的连续射击精度，采用军用卡车底盘高射炮系统。战场地形不均匀，如果仅仅使用轮胎支撑，水平误差将直接影响射击精度，弹性效果也会影响连续射击的稳定性。因而火炮射击时，其底盘必须处于水平状态。当卡车到达指定地点后，利用调平系统迅速将底盘调至水平状态，这样设备才能快速进入工作，工作完成后也能迅速转移。此举既保证了设备的正常工作，又大大提高了设备的机动性。 1 调平系统的组成 调平系统的组成如图1所示。该系统由4套水平展开机构、4套撑腿、1套双轴水平检测器、1套温控装置、1套控制箱、1套车外操作盒、电缆组等组成。撑腿分为电液式和机电式。控制箱由PLC控制器、低压电源、操作员面板、中间继电器和保护设备等组成。 各部分作用如下： （1）水平展开机构：实现撑腿水平展开和收回。 （2）撑腿：调平系统的运行单元。 （3）可编程控制器PLC：调平系统的大脑。 （4）水平传感器：用于测量夹角。 （5）撑腿到位检测和报警装置：用于检测与报警。

大型光电设备基准平面自动调平系统

第17卷 第5期2009年5月 光学精密工程 Optics and P recision Engineering V ol.17 N o.5 M ay 2009 收稿日期:2008-07-15;修订日期:2008-09-11. 基金项目:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程资助项目(N o.061X20C060) 文章编号 1004-924X(2009)05-1039-07 大型光电设备基准平面自动调平系统 姜伟伟 1,2 ,高云国1,冯栋彦 1,2 ,陈兆兵 1,2 ,蒲继承 3 (1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;2.中国科学院研究生院,北京100039;3.中国矿业大学,北京100083) 摘要:研制了一种光电设备自动调平系统。选用了3条机械支腿支撑大型光电设备载车,由安装在光电设备基座上的倾角传感器测得基准平面的倾角大小及方向,将此角度根据调平算法换算为3个机械支腿的伸长量,驱动机械支腿伸长使基准平面达到水平。给出了支撑腿数量和机械式支腿的选择依据,设计了一种可以在小角度范围内自动矫正受力方向的机械支腿,设计了整个传动系统,并且给出了驱动电路和调平算法。实验测定其调平精度为0.003b ,整个光电设备调平时间约为120s 。实验结果表明:与以往的调平系统相比,该系统缩短了光电设备开展工作的准备时间,提高了调平精度。 关 键 词:光电设备;机械支腿;限位;调平算法中图分类号:T H 741.14 文献标识码:A Automatic -leveling system for base -plane of large -size photoelectric equipment JIANG We-i w ei 1,2 ,GAO Yun -guo 1 ,FENG Dong -yan 1,2 ,CH EN Zhao -bing 1,2,PU J-i cheng 3 (1.Changchun I nstitute of Op tics ,Fine Mechanics and P hy sics , Chinese A cademy of Sciences,Chang chun 130033,China; 2.Gr aduate Univ er sity of Chinese A cad emy of Sciences ,Beij ing 100039,China; 3.China Univ er sity of M ining &Technology ,B eij ing 100083,China) Abstract:An auto matic -leveling system is dev elo ped.T hree m echanical supporting s are chosen to sus -tain a larg e -size photoelectric equipment,and a obliquity -senso r fix ed o n the pedestal of the photoelec -tric equipm ent is used to measure the size and direction of the o bliquity ang le fr om a baseplane.Based on a leveling alg orithm ,the o bliquity ang le is converted to elongatio ns of the mechanical supporting to drive the m echanical supporting to lev el the baseplane.T he reasons for choo sing three supporting points and m echanical supporting are introduced,then mechanical suppo rtings and the entir e transmis -sion sy stem are desig ned.A driven circuit and autom atic -leveling arithm etics are given also.Automat -ic -leveling ex periment indicates that the leveling precision of the autom atic -leveling system reach 0.003b ,and the lev eling time of photoelectric equipment is about 120s,w hich sho w s that this system is better than form er ly systems o n prepar ed time and precisio n. Key words:pho to electric equipment;mechanical suppor ting;limited -place;lev eling algorithm

机电式自动调平系统的方案

车载雷达机电式自动调平系统的方案 现代战争对雷达机动性能的要求越来越高，特别是机动陆面载体如车载雷达天线、发射架等设备，到达预定位置后，要求快速架设精确的水平基准。车载平台的人工手动调平已很难满足军方对雷达快速架设、快速撤收，以及平台高精度调平的要求。机电式自动调平与人工调平相比具有调平时间短、调平精度高、可靠性高等特点。本设计是以单片机和CPLD为控制核心，伺服控制器和伺服电机为执行单元的机电式四点支撑自动调平随动控制系统，能够实现机电式车载平台自动调平的全自动化、全闭环控制。其优点在于调平时间短(少于3分钟)、调平精度高(小于3’)、可靠性高、可在恶劣环境下工作等方面。 系统组成 调平原理 调平方式通常有3点式或4点式，特殊的还有多点式如6腿或更多腿平台。本系统根据实际的应用情况，采用4点式调平方式。四点支撑的工作平台X 轴、Y 轴是根据水平传感器的安装位置确定工作平台面上互相垂直的两个轴向，调平原理如图1所示。 在工作平台的支撑腿着地后, 控制系统开始进行调平。通过水平传感器的检测信号，可以找出工作平台的最高点。将水平传感器按如图1 所示方向安置于工作平台上，传感器输出含有X 和Y 轴信号，它们是与水平误差(角度) 成线性关系的数字信号。当X>0，Y<0时，撑腿A为最高点;X<0，Y<0时，撑腿B为最高点;X<0，Y>0时，撑腿C为最高点;X>0，Y >0 时，撑腿D为最高点。 假设撑腿着地后撑腿A为最高点(其他撑腿为最高点的情况相似)，根据水平传感器的信号，可以分别进行X轴和Y轴方向的调节。如先进行X轴调节，其过程如下：撑腿A和D不动，撑腿B和C同时上升一定位移，即工作平台绕撑腿A和D为轴线旋转，撑腿B和C同时上升，上升的数值由控制系统根据水平传感器的X轴反馈值决定，直至X轴呈水平状态。Y轴调节与X轴类似。若工作台的X轴和Y轴调节成水平状态，则可认为工作台已处于水平状态。4点调平的水平误差为q2=q12+q22，q1和q2分别为水平传感器的角度精度。若两个传感器的控制精度都为δ时，则水平误差。 4点及多点调平设计面临的一个主要问题是虚腿现象，即有一个腿受力很小或者悬空，这在调平过程中是不能允许的。当平台的负载均匀时，4个支撑点的受力应该均匀。本系统设计的处理办法是把平台支撑起来后，先进行一次粗调平(设定一个粗精度)，目的是使4个支撑点的受力比较接近。然后，再按照系统设定的调平精度进行调平。这样，调节的过程就中不会出现一腿受力过小(虚腿)，从而有效的预防虚腿现象的出现。

自动控制、现代控制与智能控制的关系

自动控制、现代控制与智能控制的关系 一、基本区别 控制理论发展至今已有100多年的历史，经历了“经典控制理论”和“现代控制理论”的发展阶段，已进入“大系统理论”和“智能控制理论”阶段。智能控制理论的研究和应用是现代控制理论在深度和广度上的拓展。20世纪80年代以来，信息技术、计算技术的快速发展及其他相关学科的发展和相互渗透，也推动了控制科学与工程研究的不断深入，控制系统向智能控制系统的发展已成为一种趋势。 自动控制理论中建立在频率响应法和根轨迹法基础上的一个分支。经典控制理论的研究对象是单输入、单输出的自动控制系统，特别是线性定常系统。经典控制理论的特点是以输入输出特性（主要是传递函数）为系统数学模型，采用频率响应法和根轨迹法这些图解分析方法，分析系统性能和设计控制装置。经典控制理论的数学基础是拉普拉斯变换，占主导地位的分析和综合方法是频率域方法。建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个主要组成部分。 在现代控制理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的，基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。 智能控制（intelligent controls）在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。 二、华山论剑：自动控制的机遇与挑战 传统控制理论在应用中面临的难题包括：(1)传统控制系统的设计与分析是建立在已知系统精确数学模型的基础上，而实际系统由于存在复杂性、非线性、时变性、不确定性和不完全性等，一般无法获得精确的数学模型；(2)研究这类系统时，必须提出并遵循一些比较苛刻的假设，而这些假设在应用中往往与实际不相吻合；(3)对于某些复杂的和包含不确定性的对象，根本无法用传统数学模型来表示，即无法解决建模问题；(4)为了提高性能，传统控制系统可能变得很复杂，从而增加了设备的初始投资和维修费用，降低了系统的可靠性。 为了讨论和研究自动控制面临的挑战，早在1986年9月，美国国家科学基金会(NSF)及电气与电子工程师学会(1EEE)的控制系统学会在加利福尼亚州桑克拉拉大学(University of Santa Clare)联合组织了一次名为“对控制的挑战”的专题报告会。有50多位知名的自动控制专家出席了这一会议。他们讨论和确认了每个挑战。根据与会自动控制专家的集体意见，他们发表了《对控制的挑战——集体的观点》，洋洋数万言，简直成为这一挑战的宣言书。 到底为什么自动控制会面临这一挑战，还面临哪些挑战，以及在哪些研究领域存在挑战呢?

基于PLC控制的大载荷四点支撑液压自动调平系统

? 158 ? 基于PLC控制的大载荷四点支撑液压自动调平系统设计 安徽博微长安电子有限公司 席广辉 王 峰 皇淼淼 陶 烨 【摘要】液压自动调平系统的驱动力大，负载能力强，结构紧凑，适合在重型移动载体上运用。采用液压马达（带制动器、霍尔传感器）以及双向液压锁能使液压系统得到较高的锁紧精度，同时采用四点支撑结构，抗倾覆能力强，系统操作简单、使用方便，调平速度快，能有效提高车载平台的机动性。【关键词】自动调平；PLC；液压 1 引言 自动调平系统是雷达的重要组成部分，对于提高雷达车机动架设、测平性能，以及精确地测量目标的位置等其它参数都起着决定性的作用。本文介绍了采用电液结合的PLC液压系统技术来实现液压调平系统的控制与动力驱动的要求[1]，通过对水平倾角传感器的水平倾角角度的智能实时检测，控制液压马达驱动，实现雷达车四条撑腿联动并调至水平状态。 2 液压系统设计 液压系统采用小型车载工程用液压站，液压站由动力源、控制阀站、调平腿、管路等组成。系统由交流伺服电机和液压泵组成的动力源来提供动力，通过控制相关液压阀的工作状态，将油液通过液压管路传送给液压马达，液压马达驱动调平腿实现车辆的调平功能。系统的液压泵选用PARKER高压齿轮泵，通过控制伺服电机的转速来控制泵的输出流量，进而实现调平撑腿速度的改变。系统的最高压力通过安全阀（溢流阀）来设定，防止系统因故障而造成破坏。 液压系统工作原理如图1所示。启动电机2，电机带动双联泵运转，电磁阀4、7、13得电，此时液压马达通过液压油实现解锁。解锁完成后电磁阀7失电，电磁阀4、9、14～17得电，液压油经双向液压锁、平衡阀进入马达，带动马达旋转，进而带动撑腿运动。当四条调平撑腿均检测到着地信号后，系统进入调平状态。电磁换向阀3、9失电，马达低速带动调平腿运动。水平传感器发出信号到控制器PLC中，信号经过PLC处理后发出控制命令，驱动相应的马达运动，直到工作平台达到调平精度为止。当达到调平精度后，换向阀14～17、13、7、3失电，电机失电，泵停止工作[2]。 3 硬件设计 系统在硬件设计上，选用PLC为核心控制单元，通过 与外部人机界面单元、液压马达驱动单元、水平仪传感器单元以及方舱通信接口联接，构成完整的座车调平伺服系统[3]。硬件系统方案设计框图如图2所示。 图1 液压系统原理图 图2 硬件系统设计框图 主机控制部分是整个系统的核心，主要负责处理各传感器提供的信号，经程序处理后，变成输出信号传送

车载系统调平机构设计

一选题背景 1．课题的来源、目的及意义： 很多国防及工程机械，如导弹发射车、各种机动雷达天线座车、重型起重机、打桩机等，到达预定位置后, 为了增加其作业稳定性要求快速架设精确的水平基准使车身在工作过程中保持水平状态。这些车载平台一般都设有液压支腿，支腿的形式和液压系统的组成多种多样，以往采用手动调整螺杆或液压千斤顶，通过观察水泡,由多人反复操作调节各螺杆支腿达到水平，这种方法调整时间长、精度低，操作难度大，且需要多人配合操作。近年来，自动调平方法发展得很快，包括液压调平和机电调平系统，大大缩短了调平的时间,提高了调平的精度，只需要启动电源即可完成全部架设与调平。常见的调平机构有螺旋支腿和液压支腿两种形式, 将多个支腿对称布置在发射系统两侧, 通过支腿的上下伸缩, 实现发射系统的调平。而常用的支臂形式一般有折叠式支臂、收缩式支臂和仿生式支臂。需要选择一种合适的调平方法，合适的支腿形式以及其布置结构达到高精度高可靠地调平，稳定地受力和支腿能轻松展开收拢的目的。 如今车载平台的调平应用得非常广泛，在军事上应用于雷达野战车，导弹发射车及火炮等高科技武器装备，在工业上应用于起重机，高空作业机，打桩机，挖掘机，摊铺机等多种工程机械。如果能设计出一种更快速，更稳定，更高精度的调平机构将会大大增加这些武器快速投入战斗的能力和工程上的效率，可使我国的国防力量在这个方面得到很大的提高，工业经济方面也会得到很高的收益。 2．应解决的主要问题及技术指标： 主要问题： （1）双轴水平传感器实现四点追逐式调平：在该方式下需要考虑控制系统与执行系统的精度问题 （2）支腿的展开及布置形式：要易于操作，保证整车的通过性 （3）支腿的受力分析：由于负载较大要考虑结构的刚性问题，影响调平精度，还要使四个支撑点的受力均匀避免其中有一腿不受力或悬空 （4）液压缸的锁紧：由于液压缸的内泄漏不可避免，为保证长时间工作不出现软腿现

小型无人机陀螺仪校准平台自动调平系统研究

目 录 摘要.................................................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................................... I II 第一章绪论 (1) 1.1研究背景 (1) 1.2调平系统发展历史 (1) 1.3国内外发展现状 (2) 1.4本文研究的主要内容 (3) 1.5本章小结 (4) 第二章系统总体设计方案 (5) 2.1系统的设计要求 (5) 2.1.1定性指标 (5) 2.1.2定量指标 (5) 2.1.3可靠性要求 (5) 2.1.4安全性要求 (6) 2.2系统调平方案的选择 (6) 2.2.1 主控制器的选择 (6) 2.2.2 支撑方式的选择 (7) 2.2.3 传动方式的选择 (9) 2.3总体设计方案 (11) 2.4本章小结 (14) 第三章系统硬件选择及电路设计 (15) 3.1机械系统设计 (15) 3 .1.1 伺服电机及驱动器的选择 (15) 3.1.2滚珠丝杠的选择 (20) 3.1.3减速机的选择 (20) 3.2控制系统设计 (21) 3.2.1 可编程控制器(PLC) (21) 3.2.2 PLC及扩展模块的选择 (22) 3.3倾角传感器及显示表头 (27) 3.4操作面板 (30) 3.5接口转换板 (32) 3.6系统的总体设计 (33) 3.7本章小结 (35)

基于PLC的高空作业车自动调平系统毕业设计论文

南京工程学院 自动化学院 本科毕业设计（论文）题目：基于PLC的高空作业车自动调平系统

Graduation Design (Thesis) The high assignment car is based on PLC automatic levelling system By Liu feng run Supervised by Prof. LIU Yunxia School Of Automation Nanjing Institute of Technology June，2010

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

PID 及自动控制的基本原理探讨

PID及自动控制的基本原理探讨 安徽航天信息科技有限公司鲍东风 摘要:本文以直流电机恒速控制为例,讨论PID及自动控制的基本理论问题,其基本原理方法具有广泛的代表性。 关键词:控制目标被控制量系统评判PID控制 一、引言 在现今的工业控制中，PID作为经典的控制理论,仍然起着主导作用,而现代控制理论确提不出象PID那样能普遍应用的成果,针对各种复杂的任务,相比之下,PID的控制效果也更为理想,现代控制理论的新成果、新方法并没有能取代PID调节器,其处境令人难以想象。就是作为PID 控制本身也有它的局限性,某些情况下也是难以达到令人满意的控制效果。真正的问题出在那里，能否摆脱这种困境,能否以一种清晰的、直观的、合理的、符合逻辑的思考方式,重新认识、阐明PID及自动控制的基本原理,这就是本文所要讨论的问题。 下面以直流电机恒速控制为例,来探讨这个问题。 二、基本理论的阐述 1.直流电机的数学模型 设被控对象为带电抗器的他激直流电动机,且电抗器电感足够大,以致电机电枢回路电流连续,电机电枢供电由脉宽调制器提供。 直流电动机的转速和其它参量关系可表达如下: K1d n2/d t2+K2d n/dt+K3n=U-K4M j-K5d M j/d t=U f(1)式中:n----转速 U-------电枢电压 M j------负载力矩 U f------被控制量参数 K1、K2、K3、K4、K5------是与电枢回路总电阻、总电感、励磁磁通以及电机

结构所决定的参数。 2.被控制量的确定 本文所讨论的电机转速控制,是通过随时不断地调节电枢电压U的大小来达到目的,由U f 与电枢电压U的线性关系可知,实际上也就是在不断地调节U f值的大小,U f就是本文提出的一个被控制量。因此电机恒速控制问题就可以变成当系统受到扰动,如何通过调节电枢电压来调节U f的大小,使方程(1)的解很快地趋于给定值n0。转速n与电压U的函数关系,就决定了转速不能成为直接的被控制量,只能是一个间接被控制量。可以说,只要是通过调节电枢电压大小的办法去实现直流电机恒速控制，无论是采用PID控制﹑双闭环控制还是其它方法控制,其直接的被控量都不是转速n，从以下的论述中将不难看出而是U f。 3.控制目标 直流电机恒速控制的大目标是使电机转速稳定为某恒定给定值n0,具体来说，也无非就是,无论调节什么量来校正电机转速,在校正量、扰动量的共同作用之下,方程(1)的解要满足二个条件:条件一是解的稳态分量为定给定值n0；条件二是解的暂态分量衰减得快,即动态过程时间短,且暂态分量幅度尽可能地小。解的条件一和条件二就是所谓的控制目标。 4.控制系统的评价标准 控制系统品质的评价标准同控制目标是密切相关的,根据上述的控制目标,控制系统的评价标准是系统在稳态的初始条件、甚至是任意初始条件下,当系统受到扰动,方程(1)的解很快地收敛于给定值n0,即方程(1)解的稳态分量与定给定值n0误差小,方程(1)解的暂态分量衰减快且幅度小。有必要说明的是,在零初始条件下,根据阶跃激励信号产生输出的动态和稳态响应指标,如超调量、稳态误差等,它不能反映出系统的抗干能力大小,与电机恒速控制的目标大相径庭。可以这样说,在运动控制、过程控制领域,要控制某物理量使其保持恒定,建立在拉氏变换之上的控制理论,都无法解决问题,在该领域内使用零初始条件下的拉氏变换这个数学工具是不恰当的、错误的。 下面讨论的是如何实现上述的控制目标。 三、控制目标的实现 1.基本原理 通过调节电枢电压大小的方法控制电机转速,就是调节被控制量参数U f,电机处在稳态时，U f（或是在较小周期时间内的平均值---以下皆同）以及其它参数都是某定值（否则就不是稳态，而是处在从一个稳态向另一个稳态的过渡过程）。当系统受到扰动,如电枢电压、负载以及

【CN209616360U】一种自动调平的3D打印机平台【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920252862.1 (22)申请日 2019.02.27 (73)专利权人 成都航空职业技术学院 地址 610000 四川省成都市龙泉驿区车城 东七路699号 (72)发明人 马亚鑫　徐成双　黄鑫　甘岑　 门正兴　 (74)专利代理机构 成都正华专利代理事务所 (普通合伙) 51229 代理人 何凡 (51)Int.Cl. B29C 64/245(2017.01) B29C 64/393(2017.01) B33Y 30/00(2015.01) B33Y 50/02(2015.01) (54)实用新型名称 一种自动调平的3D打印机平台 (57)摘要 本实用新型提供了一种自动调平的3D打印 机平台，涉及3D打印机技术领域，其包括重叠间 隔设置的顶板和底板，顶板的四个角分别通过一 个伸缩缸支撑于底板上，顶板上分别沿长度方向 设置有密封的第一U型管和沿宽度方向设置有密 封的第二U型管，第一U型管和第二U型管中填充 有液体并分别设置有一个液面感应装置，液面感 应装置和伸缩缸电连接于控制器上。解决了现有 技术中3D打印机的打印平台的调平过程费时费 力的问题。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 209616360 U 2019.11.12 C N 209616360 U

权　利　要　求　书1/1页CN 209616360 U 1.一种自动调平的3D打印机平台，其特征在于，包括重叠间隔设置的顶板(1)和底板 (2)，所述顶板(1)的四个角分别通过一个伸缩缸(3)支撑于底板(2)上，所述顶板(1)上分别沿长度方向设置有密封的第一U型管(4)和沿宽度方向设置有密封的第二U型管(5)，所述第一U型管(4)和所述第二U型管(5)中填充有液体并分别设置有一个液面感应装置，所述液面感应装置和所述伸缩缸(3)电连接于控制器上。 2.根据权利要求1所述的自动调平的3D打印机平台，其特征在于，所述液面感应装置包括放置在U型管两个液面上的浮标(61)，所述浮标(61)上固定有第一位移传感器(62)，所述第一位移传感器(62)电连接于所述控制器上。 3.根据权利要求1所述的自动调平的3D打印机平台，其特征在于，所述伸缩缸(3)为伺服液压缸。 4.根据权利要求3所述的自动调平的3D打印机平台，其特征在于，所述伸缩缸(3)上设置有检测其活塞杆伸长量的第二位移传感器(7)，所述第二位移传感器(7)电连接于所述控制器上。 5.根据权利要求4所述的自动调平的3D打印机平台，其特征在于，所述伸缩缸(3)的油路上设置有电磁比例阀，所述电磁比例阀电连接于所述控制器上。 6.根据权利要求1～5任一所述的自动调平的3D打印机平台，其特征在于，所述控制器为STM32F103系列单片机。 2