大型平台自动调平研究
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°，
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。
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
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
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。
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
高空作业车工作平台调平机构
中国矿业大学机电工程学院胡元 关键词：高空作业车作业平台调平机构 高空作业车是电力、通讯、交通、市政、消防、救 援、建筑等行业进行施工、维护修理等作业的理想设 备。随着我国国民经济的蓬勃发展，高空作业车的需 求量迅速上升。高空作业车的升降方式有折叠式、伸 缩式和混合式等多种形式，作业高度从十几米到几 十米不等，其工作平台的调平方式经历了从自重调 平到电液调平的发展过程［１１２１３１。本文介绍高空作业车 工作平台常用的调平技术。 １利用平台自重的调平机构 利用平台自重调平是出现最早、结构最简单的 一种工作平台调平方式，其原理见图１，平台的重心 在作业平台１与臂杆３连接的转动铰点２的正下 方，且靠近底部，利用工作平台和载荷的重力作用使 平台无论如何升降都能自动保持水平状态。该方法 结构简单、重量轻、调整维修方便、成本低，但易晃 动，特别是当操作人员在平台中的位置变动时，平台 产生摇动，操作人员有不安全的感觉，因此在平台达 到作业位置后要使用锁紧机构防止摇动，操作起来 －－－——３４－－－—— ｌ，作业平台２．铰点３．臂杆 图１自重调平机构示意图 比较麻烦，只在工作高度较低、技术性能低的作业车 上使用，现在已较少采用。 ２平行四连杆调平机构 平行四连杆调平机构由一组或多组平行四边形 连杆机构组成，原理见图２，调平机构一端与工作平 台４相连，另一端与回转台１连接，上平行四边形３ 和下平行四边形２相连处的短边固联在一起，利用 平行四边形在变形过程中两组对边始终分别保持平 行的原理，无论折叠臂如何升降，工作平台始终保持 水平状态。其调平过程是连续的，具有调平可靠、同 步眭好的特点。且在实际应用中折叠臂本身可以作 为平行四边形的一个边，因此结构比较简单，主要用 在折叠臂式高空作业车上。缺点是平行四连杆机构 只能在臂杆外侧布置，结构不紧凑，由于平行四连杆 的限制，臂杆之间的工作角度范围小于１８０。。 １．回转台２．下平行四边形３．上平行四边形４．工作平台 图２平行四连杆调平机构示意图 ３链条链轮式调平机构 链条链轮式调平机构是由平行四连杆调平机构
氮气泡沫调剖技术研究与应用
氮气泡沫调剖技术研究与应用 针对注水油田层间矛盾大，注水效果差的问题，利用氮气泡沫调剖技术，调整吸水剖面，达到改善断块水驱效果的目的。 标签：氮气；调剖 1.前言 氮气在油田开发中的应用是20世纪70年代发展起来的新技术。美国和加拿大已开发出多种氮气应用技术，并达到相应的应用规模，其技术处于世界领先地位。我国在20世纪80年代开始进行了一系列的室内实验研究，90年代初开始现场试验。通过优化研究，金海采油厂进行了氮气泡沫调剖技术现场试验，取得了较好的增油降水效果。 2.氮气泡沫调剖技术 海26块注水开发早期主要采取的是笼统注水，由于储层纵向上非均质性，造成相对吸水较少的低渗透层所对应的油井收效甚微，而吸水量较大的高渗透层所对应的油井水淹严重，层间矛盾十分突出。氮气泡沫调剖技术主要是针对海26块生产中出现的问题提出的，通过调整油层吸水剖面，降低水相渗透率、界面张力、原油粘度及重力分异驱替原理，提高水泾效果。 2.1发泡剂的筛选。 实验在带玻璃观察窗和磁力搅拌转子的不锈钢高温高压反应釜内进行。实验过程如下：将复配的5种发泡剂，用蒸馏水配制发泡剂含量为0.5%的发泡剂溶液，取150ml倒入高温高压反应釜中，均匀注入氮气，使得反应釜内压力为1MPa；仪器温度分布设置在30℃、100℃、150℃、200℃、250℃和300℃，测量发泡体积和半衰期。通过实验筛选出一种耐温280℃，100℃时半衰期>240min的发泡剂。 2.2发泡剂使用浓度优化。 为了确定发泡剂在多孔介质中产生泡沫所需的最低浓度，配置了不同浓度的发泡剂，先把填砂管饱和水、水测渗透率，然后注入0.1PV发泡剂溶液，在氮气注入压差为0.8MPa下发泡（气体体积固定为0.8PV，大气压下），考察后续注水时阻力因子随浓度的變化。 用不同浓度的表面活性剂水溶液进行水气交替注入实验时，发现当发泡剂浓度为0.3%时，发泡后的后续水驱出口端有时看不到泡沫的产生，发泡前后阻力因子变化较小，而且气液比例对发泡前后水驱阻力因子的影响也不敏感；当发泡剂浓度达到0.5%时，阻力因子呈跳跃性增大，这是由于此时达到了发泡剂的临
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)
【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
PLC控制的自动调平系统
PLC控制的自动调平系统 内容来源于 https://www.sodocs.net/doc/bf10380396.html,/%C5%C9%BF%CB%D6%B1%C1%F7%B5%F7%CB%D9%C6%F7/blog/i tem/20301a43e17ce09eb3b7dc3e.html 引言 为保证平台稳定，被调平台有五条支腿，分别用5个执行元件控制其高度，以调整平台的水平度;用2个水平敏感元件检测其水平度，2个水平敏感元件垂直安装，分别用于检测平台前后方向的水平度和检测平台左右方向的水平度。图1是被调平台与支腿和水平传感器安装示意图(图中未标出平台上的设备)。 图1被调平台与支腿和水平传感器安装示意图 5个调平支腿高度及2个水平敏感元件的输出，构成了五输入二输出的多输入输出系统，每一调平支腿高度变动，都有可能影响平台的水平度，因此它是一个强耦合的系统。 2完全解耦的控制方法 系统虽有5个输入，2个输出，但我们知道，三点决定平面，所以在调平控
制量中有二个输入量是冗余量，只需选择平台重心在三支点构成的三角形内，控制这个三角形的三个支腿高度，即可实现调平;在调平结束后，再控制其余二个支腿着地即可。所以实际系统应是三输入二输出系统，经过分析可以得到水平敏感元件的输出α与β是三个调平支腿高A、B与C的函数: α=f1(A，B，C) β=f2(A，B，C) 平台调平后，应得到α≤δ，β≤δ。δ是一个允许的很小倾角。A、B、C与α、β 之间是强耦合的。 应用理论和实验方法都可得出其传递函数，设平台输入与输出关系表示如下: 式中G N M是α、β对于A、B、C的传函;GN M中下标N=1、2代表水平敏感元 件的输出α与β，M=1、2、3代表三支腿高A、B与C。设有一个预补偿矩阵K p(s)使(2)式成立。 式中K P Q中下标Q=1、2代表预补偿函数的二个输入α与β，P=1、2、3代表补偿传函的三个输出A、B与C。若 则可实现完全解耦。为使完全解耦，必需求出k(S)，并且按(4)式实时计算A、B和C，然后实施控制。