基于单片机的液压调平系统研究

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基于单片机的液压调平系统研究

. g- z' r5 q' {( p$ n3 [* T! `9 k摘要:针对火炮野外作业时各种位置状态和不同俯仰角度较复杂的特点，以单片机AT89C51为主控制器、液压缸为执行机构、双轴傾角
传感器为倾角的反馈元件,采用向中点看齐的调平策略,设计了一种火炮性能测试液压调平平台,该平台能自动调平和按要求自动倾
斜,实现了野外作业时各种位置状态的实验室模拟。
关键词:性能测试;单片机;液压平台;调平策略

对火炮进行性能测试时,要求能模拟野外作业时的各种位
/ Y/ t6 _8 b0 v6 T置状态和工况。为此,笔者设计了一种基于单片机AT89C51为
: a5 V. U( b; l; m* T5 a控制中心的自动液压调平平台。该实验台能快速精确调平,并
" s9 L5 N8 _+ A# o9 p能按照设定要求进行X、Y方向的倾斜，倾斜角度范围,误差范
0 \: [6 L1 s& s- u8 W围小于,可实现火炮野外作业时各种位置状态和俯仰角度的实
验室模拟,用于火炮出厂前各种工况的性能测试。
1支撑方案设计
, q9 E; Y, ]5 K3 n8 @% i1.1支撑点数分析与确定;
) l/ O4 S2 n& Z: ^( U, d目前,调平系统支撑方式主要有三点支撑、四点支撑和六
点支撑三种情况1-。三点支撑较易实施,调平相对容易,缺点是
抗倾覆能力差,调平后的水平误差较大。若三点式平台的倾角
" y2 K  A1 a" I8 i传感器按等边三角形布置,即两传感器的夹角为60°,沿两传
感器的X方向和Y方向的控制精度都为士δ，则水平误差为
0=2834。六点调平支撑可靠,抗倾覆能力强,但存在静不定问
题，容易产生“虚腿”。静不定次数越高,系统越复杂。六条腿支
撑一个平台,按照三点决定-个平面的原则，支撑腿可构成20
% i8 o, K) P+ h! f' C个稳定平面。当平台水平度不满足要求时,理论上存在20种调
& @2 F5 f: D  c平策略可使平台调平。多组调平策略的选择给整个控制系统带
来了巨大的计算负担,在-一定程度上影响了控制的实时性。
结合系统应用的实际情况，综合考虑平台稳定性调平精
度系统成本等因素,本实验平台采用液压缸四点支撑调平法,
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