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

; {( w7 n! y) y4 d0 H/ l# }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
+ t  q7 D- t8 |5 _2 p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
  K/ s7 O* G: A5 P! j斜,实现了野外作业时各种位置状态的实验室模拟。
9 w0 e6 n9 d6 \, s' [9 `2 _8 ?关键词:性能测试;单片机;液压平台;调平策略

1 z" \5 w- @# t0 U7 T6 t9 h对火炮进行性能测试时,要求能模拟野外作业时的各种位
置状态和工况。为此,笔者设计了一种基于单片机AT89C51为
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
! v  d1 f# |) n* Z# \2 N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
" L: `! r1 F6 [+ M: Z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
. P6 ]  L/ y$ S: \; r; n% M& k验室模拟,用于火炮出厂前各种工况的性能测试。
8 e" d, V, A4 H1支撑方案设计
+ k( P9 t7 G& ~$ L- o7 ?1.1支撑点数分析与确定;
; j5 Q- L$ `* s4 G" p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
) ~  M& Q8 m" g, |# l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
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
* Q. H7 n7 P: M撑一个平台,按照三点决定-个平面的原则，支撑腿可构成20
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
0 c- ?& g: F' |$ [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。
" |/ J7 c1 V  o) r3 f# \- E结合系统应用的实际情况，综合考虑平台稳定性调平精
* Z' }! X. O/ X5 H( M% b" N- B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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