PLC控制的四點自動調(diào)平系統(tǒng)
1 引言
某火炮發(fā)射車為了提高命中率，在發(fā)射火炮前，必須先進行承載平臺的調(diào)平。承載平臺由四條支腿和四個輪胎支撐，為了保證調(diào)平后水平度的穩(wěn)定，調(diào)平時首先讓輪胎離地，只讓四條支腿支撐平臺，以克服輪胎變形引起的平面變化。要實現(xiàn)自動調(diào)平，就必須使電氣控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)在計算機的控制下，成為一個有機的整體，協(xié)調(diào)、高效、準確地運行。平臺控制的關(guān)鍵技術(shù)是調(diào)平算法的選擇和自動調(diào)平技術(shù)的實現(xiàn)。我們使用了2個水平傳感器，分別檢測前后和左右的傾斜度，而每個支腿的升高都可能引起它們的變化，因此從控制系統(tǒng)來看，這是一個多輸入多輸出的強耦合的動態(tài)過程［1］。
火炮發(fā)射平臺應(yīng)該滿足以下要求：
?。?） 調(diào)平后，平臺由四條支腿支撐并與車體脫離;
?。?） 調(diào)平過程應(yīng)在短時間內(nèi)完成，并滿足精度指標的要求;
?。?） 平臺調(diào)平后，應(yīng)進行鎖定以保證平臺的狀態(tài)至少24小時不變。
為了提高火炮的機動性，我們研究開發(fā)了plc控制的自動調(diào)平系統(tǒng)，這種系統(tǒng)調(diào)平時間短，調(diào)平精度高，操作簡單可靠，對提高火炮的機動性能具有重大意義。
2 四點式平臺的調(diào)平方法
圖1是四點式承載平臺示意圖。按照對稱矩形方式，采用4個垂直油缸來支撐平臺。這種支撐形式具有穩(wěn)定性好、抗傾覆能力強等優(yōu)點，因此被廣泛用于機動火炮的發(fā)射過程［2］。
調(diào)平系統(tǒng)中水平傳感器安裝如圖2所示，水平傳感器與平臺的一條對角支點連線平行安裝。平臺有4個支點，平臺重心不在兩水平傳感器交叉點上。如圖2所示，2個方向傾角為α和β，傳感器夾角為γ，則平臺的傾斜度θ可以由α和β合成為：
如果2個方向的控制精度為±δ，則調(diào)平后平臺的水平誤差為：
從（2）式可以得到，控制度δ一定，當γ=90°時，平臺的水平誤差θ取最小值，因此在大多數(shù)的調(diào)平系統(tǒng)中，兩個傳感器都互相垂直安裝。此時也就是說，兩邊的水平控制度應(yīng)為整個平臺水平控制度的，比如要求整個平臺的傾斜度為2′，則控制時2個方向的控制度應(yīng)該為。
根據(jù)水平傳感器測出的水平傾角可以判斷出4個支承點的高低，找出最高點，按照“只升不降”的原則，采用升調(diào)平技術(shù)，把其他3個支點升高至與最高點處于同一水平面后，調(diào)平過程結(jié)束。其技術(shù)關(guān)鍵是如何根據(jù)2個水平傾角決定各支點應(yīng)該升高的高度，以及采用哪種方法去精確控制各支點升高的高度。
：鞏經(jīng)理
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：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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