多轴支撑气浮平台的测量控制系统技术方案

技术编号:9140620 阅读:224 留言:0更新日期:2013-09-12 02:47
多轴支撑气浮平台的测量控制系统,属于超精密仪器设备平台技术领域。本发明专利技术为了解决现有支撑平台的调平状态受限,应用范围狭窄的问题。它包括负载反馈单元、执行单元、位置测量单元、安全保护单元、控制器、旋转电机和直线光源,负载反馈单元包括M个压力传感器和四个差动传感器;执行单元包括M个伺服音圈电机和M个伺服音圈电机驱动器;位置测量单元包括平面光栅、M个直线光栅、线阵CCD、倾角传感器、M个电子水平仪和室内GPS;安全保护单元包括2M个接近传感器和M个温度传感器,线阵CCD由不少于六个CCD组成。本发明专利技术用于气浮平台的测量控制。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种多轴支撑气浮平台的测量控制系统,其特征在于,它对多轴支撑气浮平台进行测量控制,所述多轴支撑气浮平台包括承载平台(1),M条支撑腿(2)、M个气浮筒(3)和M个气足(4),M为3、4、5、6、7或8,所述承载平台(1)为圆形平台,承载平台(1)由M条支撑腿(2)支撑,M条支撑腿(2)与承载平台(1)下表面的M个连接点构成正M边形;每条支撑腿(2)的末端连接一个气浮筒(3),每个气浮筒(3)的底端通过气浮球轴承连接一个气足(4);所述测量控制系统包括负载反馈单元(5)、执行单元(6)、位置测量单元(7)、安全保护单元(8)、控制器(9)、旋转电机(10)和直线光源(11),负载反馈单元(5)包括M个压力传感器(5?1)和四个差动传感器(5?2);执行单元(6)包括M个伺服音圈电机(6?1)和M个伺服音圈电机驱动器(6?2);位置测量单元(7)包括平面光栅(7?1)、M个直线光栅(7?2)、线阵CCD(7?3)、倾角传感器(7?4)、M个电子水平仪(7?5)和室内GPS(7?6);安全保护单元(8)包括2M个接近传感器(8?1)和M个温度传感器(8?2),线阵CCD(7?3)由不少于六个CCD组成,所述多轴支撑气浮平台设置于圆形水平混凝土基座上,线阵CCD(7?3)所包括的所有CCD沿圆形水平混凝土基座的圆周方向均匀放置,承载平台(1)上设置有旋转电机(10),旋转电机(10)的上表面设置直线光源(11),每条支撑腿(2)内部安装有一个压力传感器(5?1)、一个伺服音圈电机(6?1)和一个直线光栅(7?2),压力传感器(5?1)用来检测相应支撑腿(2)的力矩,伺服音圈电机(6?1)用来驱动相应的支撑腿(2)的伸缩,每个伺服音圈电机(6?1)由一个伺服音圈电机驱动器(6?2)驱动,直线光栅(7?2)用于采集伺服音圈电机(6?1)驱动支撑腿(2)所产生的位移,四个差动传感器(5?2)沿承载平台(1)的圆周方向均匀分布在承载平台(1)的上表面外边缘上,差动传感器(5?2)用来测量承载平台(1)与承载平台(1)上的负载之间的相对位置,平面光栅(7?1)安装在承载平台(1)的上表面,平面光栅(7?1)用于测量承载平台(1)上的负载相对承载平台(1)在两个相互垂直方向上发生的相对位移量;倾角传感器(7?4)和M个电子水平仪(7?5)均安装在承载平台(1)的上表面上,倾 角传感器(7?4)用于测量承载平台(1)移动过程中在空间坐标系的X方向和Y方向上的振动角度;M个电子水平仪(7?5)所处的位置分别对应于M条支撑腿(2)与承载平台(1)下表面的M个连接点,电子水平仪(7?5)用于测量承载平台(1)静止时的状态;室内GPS(7?6)安装于相对圆形水平混凝土基座的上方空间,用于测量承载平台(1)在圆形水平混凝土基座上的位置坐标,每条支撑腿(2)内部的上限行程和下限行程分别安装一个接近传感器(8?1),接近传感器(8?1)用于实现限位报警;每个伺服音圈电机(6?1)内部安装一个温度传感器(8?2),温度传感器(8?2)用于实现温度报警;压力传感器(5?1)的压力信号输出端连接控制器(9)的压力信号输入端,差动传感器(5?2)的位置信号输出端连接控制器(9)的位置信号输入端,控制器(9)的驱动控制信号输出端连接伺服音圈电机驱动器(6?2)的驱动控制信号输入端,伺服音圈电机驱动器(6?2)的驱动信号输出端连接伺服音圈电机(6?1)的驱动信号输入端,伺服音圈电机(6?1)的驱动信号输出端连接支撑腿(2)的驱动信号输入端;平面光栅(7?1)的相对位移信号输出端连接控制器(9)的相对位移信号输入端,直线光栅(7?2)的支撑腿位移信号输出端连接控制器(9)的支撑腿位移信号输入端,线阵CCD(7?3)的监测信号输出端连接控制器(9)的监测信号输入端,倾角传感器(7?4)的倾角信号输出端连接控制器(9)的倾角信号输入端,电子水平仪(7?5)的水平信号输出端连接控制器(9)的水平信号输入端,室内GPS(7?6)的GPS信号输出端连接控制器(9)的GPS信号输入端,温度传感器(8?2)的温度信号输出端连接控制器(9)的温度信号输入端,接近传感器(8?1)的极限位置信号输出端连接控制器(9)的极限位置信号输入端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈兴林刘杨李聪王伟峰刘川
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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