一种直升机绞车自适应控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种直升机绞车自适应控制系统，包括运动控制器、旋转伺服驱动器、旋转位置传感器、轴向伺服驱动器和轴向位置传感器；旋转伺服驱动器与鼓轮旋转伺服电机相连，旋转伺服驱动器、鼓轮旋转伺服电机和旋转位置传感器均与运动控制器相连，旋转位置传感器设置在鼓轮轴上；轴向伺服驱动器与鼓轮轴向伺服电机相连，轴向伺服驱动器、鼓轮轴向伺服电机和轴向位置传感器均与运动控制器相连，轴向位置传感器设置在支架上。优点是：系统自适应调整鼓轮旋转伺服电机转速或鼓轮轴向伺服电机转速，使缆绳的收放速度和长度能够适应当前的使用环境或保证鼓轮出绳位置与滑轮之间没有左右角度误差；在不符合对比范围时发出警报提醒相关人员系统故障。醒相关人员系统故障。醒相关人员系统故障。

【技术实现步骤摘要】
一种直升机绞车自适应控制系统


[0001]本技术涉及直升机绞车控制
，尤其涉及一种直升机绞车自适应控制系统。

技术介绍

[0002]随着直升机在人类生活各方面日益广泛的运用，其在抢险救援，医疗救护、公安执法、交通管理、消防救火、反走私与缉毒等公共事务中的卓越表现越来越受到公众的注意。在发达国家中直升机在公共事务中的应用，已成为民用直升机领域的又一个热点。
[0003]一般要求除专用武装直升机外的所有直升机必须加装绞车，已备在应急情况下进行人员救生、高空作业等工作。目前绞车已广泛用于军队、海洋、民用等领域。尤其在近几年，地质灾害、自然灾害频发，在海啸、龙卷风以及地震的抢险救灾中直升机绞车均有突出表现。
[0004]直升机绞车的设计灵感来自于20世纪50年代建筑业广泛使用简易吊车，经过几十年的设计改进最终形成了目前的绞车体系。绞车在直升机上通常是以液压或电力作为驱动力，通过缠绕钢索或缆绳来提升载荷。绞车作为直升机的选装设备，通常与直升机机体之间采用快卸的连接方式，即当直升机需要进行绞车作业时，就快捷地安装上绞车进行作业；当不需要进行绞车作业时，能很方便从直升机上拆下绞车，减轻直升机的重量，便于直升机进行其它飞行作业。
[0005]绞车在直升机上的功用主要有以下几点：
[0006]1、直升机在悬停状态下，进行人员救生，将伤员或人员从地面提升到直升机机舱内；
[0007]2、直升机在悬停状态下，提升加油管，进行直升机悬停加油，减少直升机的加油时间，即减少直升机的任务准备时间；r/>[0008]3、在绞车的吊钩上挂上缆绳，进行人员的索降，使人员快速下降到地面上执行任务；
[0009]4、提升和运输轻型的货物，吊升人员进行高空作业。
[0010]直升机绞车主要包括液压绞车和电动绞车，液压绞车由于改装困难，液压油泄漏等原因，将逐渐退出市场；电动绞车已成为领域当前发展的主要趋势。
[0011]电动绞车目前在针对鼓轮移动及其旋转位置的校正问题，采用的解决方式为鼓轮旋转轴一方动作后，其所带动的传感器发出给鼓轮移动轴发出移动指令，这样就存在鼓轮旋转与鼓轮移动的命令不同步，两轴之间有滞后，导致累计误差无法消除，从而严重影响电动绞车动作的准确性和及时性。

技术实现思路

[0012]本技术的目的在于提供一种直升机绞车自适应控制系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。
[0013]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0014]一种直升机绞车自适应控制系统，直升机绞车包括设置在支架上的鼓轮轴，所述鼓轮轴上设置有与其同轴能够随其转动并能够沿其轴向往复移动的鼓轮，所述鼓轮上缠绕有缆绳，所述缆绳绕过滑轮后与负载连接；所述鼓轮上连接有鼓轮轴向伺服电机，所述鼓轮轴上连接有鼓轮旋转伺服电机；系统包括运动控制器、旋转伺服驱动器、旋转位置传感器、轴向伺服驱动器和轴向位置传感器；所述运动控制器与所述旋转伺服驱动器相连，所述旋转伺服驱动器与所述鼓轮旋转伺服电机相连，所述鼓轮旋转伺服电机和所述旋转位置传感器均与所述运动控制器相连，所述旋转位置传感器设置在所述鼓轮轴上；所述运动控制器与所述轴向伺服驱动器相连，所述轴向伺服驱动器与所述鼓轮轴向伺服电机相连，所述鼓轮轴向伺服电机和所述轴向位置传感器均与所述运动控制器相连，所述轴向位置传感器设置在所述支架上。
[0015]优选的，所述运动控制器中设置有虚轴单元以及与所述虚轴单元相连的第一 PI D控制单元和第二PI D控制单元；所述旋转伺服驱动器和所述旋转位置传感器均与所述第一PI D控制单元相连；所述轴向伺服驱动器和所述轴向位置传感器均与所述第二PI D控制单元相连。
[0016]优选的，所述运动控制器中设置有第一故障报警单元和第二故障报警单元，所述第一故障报警单元与所述第一PI D控制单元相连，所述第二故障报警单元与所述第二P I D控制单元相连。
[0017]优选的，所述系统包括风速风向传感器，所述风速风向传感器与所述运动控制器相连。
[0018]优选的，所述系统包括北斗单元，所述北斗单元与所述运动控制器相连。
[0019]优选的，所述系统包括销轴式缆绳张力传感器，所述销轴式缆绳张力传感器设置在所述滑轮的滑轮轴上，且所述销轴式缆绳张力传感器与所述运动控制器相连。
[0020]本技术的有益效果是：1、系统能够在缆绳的收放长度和速度与鼓轮旋转伺服电机的转速符合对比范围时，自适应调整鼓轮旋转伺服电机的转速，进而改变缆绳的收放长度和速度，使缆绳的收放速度和长度能够适应当前的使用环境；在两者不符合对比范围时，发出警报提醒相关人员系统故障，令相关人员能够及时处理故障，保证直升机绞车的正常运行。2、系统能够在鼓轮的轴向位置与鼓轮轴向伺服电机的转速符合对比范围时，自适应调整调整鼓轮轴向伺服电机的转速，进而改变鼓轮的轴向位置，使鼓轮在鼓轮轴上的位置与滑轮的位置上下对应，保证鼓轮的出绳位置与滑轮之间没有左右角度误差；在两者不符合对比范围时，发出警报提醒相关人员系统故障，令相关人员能够及时处理故障，保证直升机绞车的正常运行。3、系统根据不同函数处理将相应指令发送给鼓轮旋转伺服驱动器和鼓轮轴向伺服驱动器，相应的伺服电机可以实时调整工作状态，完成等时同步的双轴联动，进而改变鼓轮收放缆绳的速度以及鼓轮在鼓轮轴上的移动位置，从而消除指令时间差以及累积误差。
附图说明
[0021]图1是本技术实施例中系统的结构示意图；
[0022]图2是本技术实施例中直升机绞车的结构示意图。
[0023]图中：1、支架；2、鼓轮轴；3、鼓轮；4、缆绳；5、滑轮；6、负载。
具体实施方式
[0024]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0025]如图1所示，本实施例提供了一种直升机绞车自适应控制系统，系统包括运动控制器、旋转伺服驱动器、旋转位置传感器、轴向伺服驱动器和轴向位置传感器；所述运动控制器与所述旋转伺服驱动器相连，所述旋转伺服驱动器与所述鼓轮旋转伺服电机相连，所述鼓轮旋转伺服电机和所述旋转位置传感器均与所述运动控制器相连，所述旋转位置传感器设置在所述鼓轮轴2上；所述运动控制器与所述轴向伺服驱动器相连，所述轴向伺服驱动器与所述鼓轮轴向伺服电机相连，所述鼓轮轴向伺服电机和所述轴向位置传感器均与所述运动控制器相连，所述轴向位置传感器设置在所述支架1上。
[0026]如图2所示，直升机绞车包括设置在支架1上的鼓轮轴2，所述鼓轮轴2上设置有与其同轴能够随其转动并能够沿其轴向往复移动的鼓轮3，所述鼓轮3上缠绕有缆绳4，所述缆绳4绕过滑轮5后与负载6连接；所述鼓轮3上连接有鼓轮轴向伺服电机，所述鼓轮轴2上连接有鼓轮旋转伺服电机。
[0027]滑轮5设置在直升机绞车的前方，是缆绳4的下坠点与支撑点，是固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直升机绞车自适应控制系统，直升机绞车包括设置在支架上的鼓轮轴，所述鼓轮轴上设置有与其同轴能够随其转动并能够沿其轴向往复移动的鼓轮，所述鼓轮上缠绕有缆绳，所述缆绳绕过滑轮后与负载连接；所述鼓轮上连接有鼓轮轴向伺服电机，所述鼓轮轴上连接有鼓轮旋转伺服电机；其特征在于：系统包括运动控制器、旋转伺服驱动器、旋转位置传感器、轴向伺服驱动器和轴向位置传感器；所述运动控制器与所述旋转伺服驱动器相连，所述旋转伺服驱动器与所述鼓轮旋转伺服电机相连，所述鼓轮旋转伺服电机和所述旋转位置传感器均与所述运动控制器相连，所述旋转位置传感器设置在所述鼓轮轴上；所述运动控制器与所述轴向伺服驱动器相连，所述轴向伺服驱动器与所述鼓轮轴向伺服电机相连，所述鼓轮轴向伺服电机和所述轴向位置传感器均与所述运动控制器相连，所述轴向位置传感器设置在所述支架上。2.根据权利要求1所述的直升机绞车自适应控制系统，其特征在于：所述运动控制器中设置有虚轴单元以及与所述虚轴单元相连的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊成，
申请(专利权)人：上海阜有海洋科技有限公司，
类型：新型
国别省市：