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      一種紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號(hào):68435閱讀:1114來源:國知局
      專利名稱:一種紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng)的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及半實(shí)物仿真設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域
      ,具體涉及一種通過模擬實(shí)物的各種運(yùn)動(dòng)軌跡,以測(cè)試實(shí)物信號(hào)變化的各項(xiàng)性能指標(biāo)的紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng)。
      背景技術(shù)
      目前,評(píng)測(cè)導(dǎo)彈性能主要有兩種方法一種方法為從導(dǎo)彈的實(shí)際飛行中獲取其運(yùn)行數(shù)據(jù),然后根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,改進(jìn)對(duì)導(dǎo)彈的設(shè)計(jì);另一種方法為通過對(duì)導(dǎo)彈和各種飛行器的仿真獲取數(shù)據(jù),進(jìn)而完善對(duì)導(dǎo)彈的設(shè)計(jì)。
      通過導(dǎo)彈實(shí)物的實(shí)際飛行獲取數(shù)據(jù),由于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的環(huán)境往往異常復(fù)雜,而且導(dǎo)彈性能參數(shù)一致性不高,大量的實(shí)物試驗(yàn)也不可能對(duì)其成功率和試驗(yàn)結(jié)果可信度做出準(zhǔn)確的判斷,同時(shí)由于導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)昂貴,將造成許多財(cái)力、物力和人力的浪費(fèi)。因此, 要盡可能投入少量經(jīng)費(fèi)和較短的研發(fā)周期,獲得實(shí)用的最佳的系統(tǒng)。通過仿真技術(shù)可以達(dá)到安全、可靠、保密、應(yīng)用靈活和高效費(fèi)比的目的。
      近年來,隨著國防科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,尤其是數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為仿真技術(shù)提供了更高的技術(shù)基礎(chǔ)。半實(shí)物仿真可以通過理論分析、地面試驗(yàn)和有選擇的實(shí)物試驗(yàn), 以較少的費(fèi)用和較高的執(zhí)行度進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)研究代替實(shí)物試驗(yàn),獲得系統(tǒng)在各種狀態(tài)下完整的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此,半實(shí)物仿真以其獨(dú)特功能及突出優(yōu)點(diǎn)已被廣泛運(yùn)用于各項(xiàng)軍工項(xiàng)目中。
      據(jù)美國大西洋導(dǎo)彈試驗(yàn)基地的統(tǒng)計(jì),90%的武器系統(tǒng)鑒定、評(píng)估數(shù)據(jù)來自于半實(shí)物仿真試驗(yàn)的結(jié)果。我國的航空、航天部門也規(guī)定,未經(jīng)過半實(shí)物仿真的產(chǎn)品不能參與飛行試驗(yàn)。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠復(fù)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的軌跡運(yùn)動(dòng),提供綜合測(cè)試和物理仿真。
      為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明創(chuàng)造采用如下技術(shù)方案
      一種紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng),包括控制系統(tǒng)、為制導(dǎo)艙前端的導(dǎo)引頭提供不同大小目標(biāo)能量的目標(biāo)模擬器、帶動(dòng)目標(biāo)模擬器在水平面和俯仰面上做單獨(dú)運(yùn)動(dòng)或做復(fù)合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)裝置和支撐制導(dǎo)艙的定位夾具;
      所述定位夾具包括支撐平臺(tái)、前支架和后支架,所述支撐平臺(tái)長(zhǎng)度方向上一端固定運(yùn)動(dòng)裝置,前支架和后支架最遠(yuǎn)距離相隔設(shè)置在支撐平臺(tái)長(zhǎng)度方向上余下的空間內(nèi);所述前支架和后支架用于支撐定位制導(dǎo)艙,實(shí)現(xiàn)制導(dǎo)艙軸線與目標(biāo)模擬器的光軸同軸;
      所述控制系統(tǒng)包括工控機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),所述工控機(jī)完成人機(jī)交互,并將處理后的控制信號(hào)發(fā)送給運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng);所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)接收上位機(jī)發(fā)送的控制信號(hào),并將控制信號(hào)做進(jìn)一步處理,發(fā)送至執(zhí)行部件。
      為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造,所述的運(yùn)動(dòng)裝置包括外殼體,外殼體內(nèi)設(shè)置依次相連的伺服電機(jī)、減速器,減速器輸出軸伸出外殼體上端后方連接回轉(zhuǎn)臂尾端,回轉(zhuǎn)臂頭端上部設(shè)有電動(dòng)角位臺(tái),目標(biāo)模擬器設(shè)置在電動(dòng)角位臺(tái)上;回轉(zhuǎn)臂頭端下部設(shè)有定位桿,定位桿與設(shè)置在外殼體頂部前方的定為機(jī)構(gòu)相互配合;外殼體左右兩側(cè)上設(shè)有限定目標(biāo)模擬器擺動(dòng)限度的保護(hù)機(jī)構(gòu)。
      為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造,所述限定目標(biāo)模擬器擺動(dòng)限度的保護(hù)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在外殼體上端兩側(cè)的擋塊及設(shè)置在外殼體左右兩側(cè)的限位開關(guān)。
      為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造,所述前支架和后支架設(shè)置為框架結(jié)構(gòu),框架頂部為剖分的圓環(huán)結(jié)構(gòu),上端圓環(huán)為上蓋,下端圓環(huán)與框架結(jié)合為一體,上端圓環(huán)與下端圓環(huán)一端鉸接,一端機(jī)械結(jié)合;所述前支架、后支架上端圓環(huán)與下端圓環(huán)內(nèi)圈分別設(shè)置塑料保護(hù)圈。
      為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造,所述后支架上還設(shè)有與框架結(jié)合為一體的擋環(huán),所述擋環(huán)上設(shè)有定位孔。
      為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造,所述前支架和后支架通過其下部?jī)蓚?cè)的導(dǎo)軌滑塊與設(shè)置在支撐平臺(tái)上的導(dǎo)軌結(jié)合。
      為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造,所述定位夾具還包括設(shè)置在支撐平臺(tái)下端四角處的調(diào)平支腳。
      為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造,所述定位夾具還包括設(shè)置在支撐平臺(tái)上的支架調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過調(diào)節(jié)手輪帶動(dòng)齒輪嚙合傳動(dòng),傳動(dòng)終端的齒輪B設(shè)置在絲杠一端,通過絲杠與絲杠滑塊的旋合帶動(dòng)支架在支撐平臺(tái)上直線運(yùn)動(dòng);其中,所述絲杠滑塊設(shè)置在支架下端。
      為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造,所述外殼體頂部設(shè)有便于讀取目標(biāo)模擬器旋轉(zhuǎn)角度的圓弧刻度尺;所述支撐平臺(tái)上沿導(dǎo)軌設(shè)有讀取左支架和右支架移動(dòng)距離的標(biāo)尺。
      為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造,所述工控機(jī)完成人機(jī)交互,具體是完成設(shè)置目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)的參數(shù),調(diào)用運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃算法,接收用戶輸入的參數(shù)函數(shù),對(duì)運(yùn)動(dòng)控制點(diǎn)進(jìn)行處理。
      由于采用如上所述的技術(shù)方案,本發(fā)明創(chuàng)造具有如下優(yōu)越性
      1、通過仿真計(jì)算機(jī)和各種仿真設(shè)備來具體實(shí)現(xiàn)的該仿真系統(tǒng),可以重復(fù)使用,仿真設(shè)備具有通用性,既便于使用又便于維修,使用該仿真系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的成本遠(yuǎn)低于實(shí)際實(shí)物試驗(yàn)的成本;而且該仿真系統(tǒng)還可以用來作為各種測(cè)量?jī)x器和精密設(shè)備的精度標(biāo)定和校驗(yàn)。
      2、運(yùn)動(dòng)裝置的伺服電機(jī)帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成X軸方向運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),電動(dòng)角位臺(tái)帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成Y軸方向運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),二者垂直相交連接,通過二者的配合運(yùn)動(dòng),拖動(dòng)目標(biāo)模擬器在水平面和俯仰面上單獨(dú)運(yùn)動(dòng)或做復(fù)合運(yùn)動(dòng),在導(dǎo)引頭視場(chǎng)里可以模擬出不同方向、不同速度、不同能量下的紅外目標(biāo),使紅外目標(biāo)相對(duì)于導(dǎo)引頭作空間角度運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)被測(cè)實(shí)物與目標(biāo)之間的互動(dòng)仿真。
      3、前后支架均可在一定范圍內(nèi)沿導(dǎo)軌滑移,滿足了不同型號(hào)導(dǎo)引頭的尋的性能測(cè)試,使運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)的適用范圍更廣。
      4、本發(fā)明只針對(duì)導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬試驗(yàn),相比以前用整個(gè)導(dǎo)彈來進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)來說,簡(jiǎn)化了試驗(yàn)?zāi)P停瑫r(shí)也減少了人力、物力、財(cái)力的投入,同時(shí)也提高了試驗(yàn)的準(zhǔn)確性,同時(shí)也很方便在低溫環(huán)境下進(jìn)行模擬試驗(yàn)。
      4


      圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
      圖2是圖1去除制導(dǎo)艙后的俯視圖;
      圖3是圖1的右視圖;
      圖4是本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
      圖5是本發(fā)明支架調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
      圖6是本發(fā)明前支架的結(jié)構(gòu)示意圖;
      圖7是本發(fā)明后支架的結(jié)構(gòu)示意圖;
      圖中
      I-目標(biāo)模擬器;
      2-前支架;
      201-塑料保護(hù)圈;202-前支架上蓋;
      3-制導(dǎo)艙;
      4-后支架;
      401-定位孔;402-上蓋調(diào)節(jié)手柄;403-后支架上蓋;404-擋環(huán);
      5-調(diào)平支腳;
      6-支撐平臺(tái);
      601-導(dǎo)軌;602-標(biāo)尺;603-導(dǎo)軌滑塊;604-絲桿滑塊;605-軸承端蓋;
      7-支架調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu);
      701-調(diào)節(jié)手輪;702-鎖緊螺母;703-絲杠;704-錐齒輪A ;705-鎖緊拉桿;
      706-鎖緊支座;707-圓柱齒輪B ;708-上齒輪軸;709-下齒輪軸;7010-軸承座;
      7011-錐齒輪B ;7012_圓柱齒輪A ;
      8-驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);
      801-外殼體;802-溫度傳感器;803-伺服電機(jī);804-航空插頭;805-減速器;
      9-保護(hù)機(jī)構(gòu);
      901-擋塊;902-限位開關(guān);
      10-定位機(jī)構(gòu);
      1001-定位桿;1002-光電傳感器;
      11-電動(dòng)角位臺(tái);
      1101-電機(jī);1102-回轉(zhuǎn)臂;1103-圓弧刻度尺。
      具體實(shí)施方式
      以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)一步解釋,需說明的是,本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于下述實(shí)施例。
      本實(shí)施例的紅外目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)是在實(shí)驗(yàn)室條件下復(fù)現(xiàn)導(dǎo)彈目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方式, 捕捉導(dǎo)彈目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)來模擬導(dǎo)彈的工作情況,測(cè)試導(dǎo)彈在不同軌跡、速度情況下導(dǎo)彈追蹤信號(hào)特征的變化情況,從而監(jiān)測(cè)導(dǎo)彈的控制系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo),將經(jīng)典的全實(shí)物試驗(yàn)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)室預(yù)測(cè)研究的一套仿真系統(tǒng)。為導(dǎo)彈信號(hào)探測(cè)研究提供一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),主要用于導(dǎo)引頭環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)、環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)、抗太陽背景干擾試驗(yàn)、外場(chǎng)目標(biāo)背景特性采集試驗(yàn)和抗干擾性能試驗(yàn)等。
      結(jié)合圖1,紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng)作為實(shí)際執(zhí)行機(jī)構(gòu),其直接作用于目標(biāo), 拖動(dòng)目標(biāo)做二維曲線運(yùn)動(dòng),由控制系統(tǒng)、帶動(dòng)目標(biāo)模擬器1在水平面和俯仰面上做單獨(dú)運(yùn)動(dòng)或做復(fù)合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)裝置和支撐導(dǎo)引頭的定位夾具組成,主要完成七個(gè)方面的功能,分別如下
      —是導(dǎo)引頭的固定和調(diào)整,保證導(dǎo)引頭裝夾后彈軸與平行光管的中心軸相重合;
      二是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)模擬器士 100°范圍內(nèi)勻速往返和設(shè)定角度的達(dá)位;
      三是實(shí)現(xiàn)平行光管士3°的俯仰角調(diào)節(jié)和0. 1°的調(diào)節(jié)精度;
      四是安裝左右極限位置開關(guān)和限位擋塊,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)和導(dǎo)引頭進(jìn)行電氣、機(jī)械雙重保護(hù);
      五是安裝零位光電傳感器,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定位和零位的設(shè)定,保證伺服電機(jī)的正常工作;
      六是設(shè)計(jì)有備用的測(cè)速單元,為運(yùn)動(dòng)速度的判定提供檢測(cè)手段。
      七是設(shè)計(jì)加溫裝置,保證系統(tǒng)正常工作。
      其中,結(jié)合圖1、圖4,運(yùn)動(dòng)裝置主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8、回轉(zhuǎn)臂1102、定為機(jī)構(gòu)10以及保護(hù)機(jī)構(gòu)9組成。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8主要由伺服電機(jī)803和減速器805組成,為目標(biāo)模擬器1提供動(dòng)力?;剞D(zhuǎn)臂1102固定在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8的輸出軸上,回轉(zhuǎn)臂1102的外端設(shè)有電動(dòng)角位臺(tái) 11,目標(biāo)模擬器1固定在電動(dòng)角位臺(tái)11上。為了保證回轉(zhuǎn)臂1102回轉(zhuǎn)母線與單軸轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸的軸線平行,回轉(zhuǎn)臂1102采用錐狀定位法蘭進(jìn)行安裝。在伺服驅(qū)動(dòng)器的作用下,伺服電機(jī)803轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)減速器805減速,帶動(dòng)固定在回轉(zhuǎn)臂1102上的目標(biāo)模擬器1轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍為士 100°,俯仰角度調(diào)整范圍為士3°。
      結(jié)合圖4,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8的內(nèi)部結(jié)構(gòu),伺服電機(jī)803與減速機(jī)相連接,整體固定在金屬外殼體801內(nèi)。為了保證伺服電機(jī)803在低溫下仍能夠可靠性工作,把金屬外殼體801設(shè)計(jì)成了密封的腔體,在伺服電機(jī)803和減速機(jī)的殼體上包覆一層硅橡膠電加溫帶,發(fā)熱部位與殼體緊密貼合。當(dāng)溫度傳感器802檢測(cè)到環(huán)境溫度降至0°C以下時(shí),加溫帶開始工作, 保證當(dāng)環(huán)境溫度降到技術(shù)要求的-55°C時(shí),伺服電機(jī)803的局部溫度能保持0°C左右。而且整個(gè)加溫范圍內(nèi)的部件用聚氨酯泡沫進(jìn)行隔熱,減少熱輻射和熱傳導(dǎo)對(duì)外部環(huán)境的影響。
      外殼體801的兩側(cè)均設(shè)計(jì)成了可拆卸結(jié)構(gòu),便于加溫帶維護(hù)。在外殼體801的上部安裝有圓弧刻度尺1103,可隨時(shí)觀察目標(biāo)模擬器1的運(yùn)動(dòng)角度。
      選定日本三菱電機(jī)自動(dòng)化有限公司的交流伺服系統(tǒng)MR-J2S系列中型號(hào)為500W的伺服成套系統(tǒng),其包含有伺服電機(jī)803HC-SFS52和伺服放大器MR-J2S-60A,伺服放大器采用PWM控制方式實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)803的調(diào)速控制。
      減速機(jī)選配日電產(chǎn)新寶(上海)國際貿(mào)易有限公司的ABLE系列減速機(jī)中的VR-PB 高精度型。
      結(jié)合圖1,伺服電機(jī)803內(nèi)采用了增量式光電編碼器,在回轉(zhuǎn)臂1102帶動(dòng)目標(biāo)模擬器1初始化過程中需要有尋找零點(diǎn)的過程。因此,在回轉(zhuǎn)臂1102的0°位置上、外殼體801 外端設(shè)計(jì)安裝凹槽對(duì)射型光電傳感器1002,在回轉(zhuǎn)臂1102下端安裝定位擋桿,實(shí)現(xiàn)歸零操作;在回轉(zhuǎn)臂1102運(yùn)動(dòng)的極限位置設(shè)置有兩路光電傳感器1002,配合回轉(zhuǎn)臂1102初始化找零位?;剞D(zhuǎn)臂1102加電后,初始化過程先按固定方向進(jìn)行零位定位,控制系統(tǒng)存儲(chǔ)下來該位置脈沖,直接將目標(biāo)位置置零,在整個(gè)測(cè)試過程中以此作為位置基準(zhǔn)。
      為確保系統(tǒng)安全可靠工作,在回轉(zhuǎn)臂1102運(yùn)動(dòng)的極限位置外殼體801左右兩側(cè)設(shè)置有滾輪手柄型限位開關(guān)902。限位開關(guān)902帶有動(dòng)作狀態(tài)指示裝置(高亮LED),該傳感器檢測(cè)并限制運(yùn)動(dòng)的極限位置,一旦回轉(zhuǎn)臂1102運(yùn)動(dòng)觸發(fā)限位開關(guān)902動(dòng)作,立即將伺服電機(jī)803斷電,同時(shí)配合強(qiáng)制保護(hù)機(jī)構(gòu)9的擋塊901,可以有效地雙重保護(hù)系統(tǒng)。
      結(jié)合圖1、圖4,電動(dòng)角位臺(tái)11用于支撐目標(biāo)模擬器1,并在俯仰方向上提供調(diào)節(jié)手段。電動(dòng)角位臺(tái)11為一個(gè)渦輪蝸桿機(jī)構(gòu),由俯仰調(diào)整電機(jī)1101帶動(dòng),通過電機(jī)1101和蝸桿正反旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)渦輪運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)平行光管繞著光軸在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)在俯仰方位士3°范圍內(nèi)的調(diào)整。選用北京巨星慧創(chuàng)光電科技有限公司的電動(dòng)角位臺(tái)MGS001。
      定位夾具用于安裝運(yùn)動(dòng)裝置,支撐、裝夾、定位制導(dǎo)艙3,保證紅外目標(biāo)與制導(dǎo)艙3 的相對(duì)位置滿足測(cè)試需求。
      為了滿足測(cè)試對(duì)中精度和電磁環(huán)境要求,目標(biāo)模擬器1與制導(dǎo)艙3的相對(duì)位置應(yīng)保證以下兩點(diǎn)1、轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)軸與目標(biāo)模擬器1回轉(zhuǎn)中心重合;2、制導(dǎo)艙3橫滾姿態(tài)正確。本實(shí)施例利用艙段對(duì)接面和開槽定位制導(dǎo)艙3,實(shí)現(xiàn)制導(dǎo)艙3在夾具上的精確定位。不利用彈上臍帶電纜插座處定位,是避免損傷插座和剪切螺釘。同時(shí),制導(dǎo)艙3彈軸距伺服電機(jī)803 組上端面約170mm,定位夾具材料主要使用鋁合金,以滿足磁場(chǎng)環(huán)境要求。
      結(jié)合圖1,定位夾具由支撐平臺(tái)6、前后支架、調(diào)平支腳5組成。支撐平臺(tái)6上縱向開有導(dǎo)槽,一端固定運(yùn)動(dòng)裝置,另一端固定前后支架。調(diào)平支腳5安在支撐平臺(tái)6下面,為螺紋調(diào)整結(jié)構(gòu),可用于支撐平臺(tái)6的調(diào)平。
      結(jié)合圖6、圖7,前后支架用于安裝、定位制導(dǎo)艙3,采用框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使用鋁合金材料。通過裝配調(diào)節(jié),能夠保證產(chǎn)品在安裝緊固后,彈軸與目標(biāo)模擬器1光學(xué)系統(tǒng)的光軸同軸(當(dāng)目標(biāo)處于零位時(shí))。前后支架采用上下兩半圓環(huán)翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),內(nèi)側(cè)固定氟塑料保護(hù)彈體,產(chǎn)品裝卸方便,固定快速可靠。前支架2支撐在制導(dǎo)艙3前部,支撐平臺(tái)6上設(shè)有支架調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7,支架調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7帶動(dòng)前支架2可在一定范圍內(nèi)移動(dòng);后支架4支撐在制導(dǎo)艙3 艙段對(duì)接端,利用定位銷設(shè)置在定位孔401內(nèi)實(shí)現(xiàn)制導(dǎo)艙3軸向和周向定位。
      結(jié)合圖2、圖3、圖5,定位夾具還包括設(shè)置在支撐平臺(tái)6上的支架調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7,通過調(diào)節(jié)手輪701帶動(dòng)設(shè)置在上齒輪軸708上的圓柱齒輪B707轉(zhuǎn)動(dòng),圓柱齒輪B707與設(shè)置在下齒輪軸709上的圓柱齒輪A7012嚙合;將動(dòng)力傳遞至下齒輪軸709軸端的錐齒輪B7011, 錐齒輪A704與之嚙合將動(dòng)力換向傳遞至設(shè)置在支撐平臺(tái)6下部的絲杠703,絲杠703與設(shè)置在支架下部的絲杠滑塊604旋合帶動(dòng)支架運(yùn)動(dòng)。其中,前支架2和后支架4通過其下部?jī)蓚?cè)的導(dǎo)軌滑塊603與設(shè)置在支撐平臺(tái)6上的導(dǎo)軌601結(jié)合。支撐平臺(tái)6上沿導(dǎo)軌601設(shè)有讀取左支架和右支架移動(dòng)距離的標(biāo)尺602。
      控制系統(tǒng)包括工控機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),工控機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的控制中樞和監(jiān)視窗口,完成人機(jī)交互,并將處理后的控制信號(hào)發(fā)送給運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng);運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)接收工控機(jī)發(fā)送的控制信號(hào),并將控制信號(hào)做進(jìn)一步處理,發(fā)送至執(zhí)行部件。采用PC與運(yùn)動(dòng)控制卡為基礎(chǔ)構(gòu)建伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ),在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,PC和運(yùn)動(dòng)控制卡構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu),當(dāng)運(yùn)動(dòng)控制卡接收PC機(jī)的指令后,向三菱交流伺服驅(qū)動(dòng)器和電動(dòng)角位臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出脈沖控制信號(hào),經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器放大后驅(qū)動(dòng)電機(jī),使電機(jī)按照相應(yīng)的頻率和角度運(yùn)行。伺服電機(jī)內(nèi)光電編碼器返回的脈沖信號(hào)進(jìn)入交流伺服驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成的速度環(huán),兩路位移信號(hào)進(jìn)入運(yùn)動(dòng)控制卡構(gòu)成位置環(huán)。位移脈沖被送入運(yùn)動(dòng)控制卡微處理器中的計(jì)數(shù)器中進(jìn)行計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)值即為當(dāng)前的實(shí)際位置。
      權(quán)利要求
      1.一種紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng),其特征是包括控制系統(tǒng)、為制導(dǎo)艙C3)前端的導(dǎo)引頭提供不同大小目標(biāo)能量的目標(biāo)模擬器(1)、帶動(dòng)目標(biāo)模擬器(1)在水平面和俯仰面上做單獨(dú)運(yùn)動(dòng)或做復(fù)合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)裝置和支撐制導(dǎo)艙(3)的定位夾具;所述定位夾具包括支撐平臺(tái)(6)、前支架( 和后支架G),所述支撐平臺(tái)(6)長(zhǎng)度方向上一端固定運(yùn)動(dòng)裝置,前支架( 和后支架(4)最遠(yuǎn)距離相隔設(shè)置在支撐平臺(tái)(6)長(zhǎng)度方向上余下的空間內(nèi);所述前支架(2)和后支架(4)用于支撐定位制導(dǎo)艙(3),實(shí)現(xiàn)制導(dǎo)艙(3)軸線與目標(biāo)模擬器⑴的光軸同軸;所述控制系統(tǒng)包括工控機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),所述工控機(jī)完成人機(jī)交互,并將處理后的控制信號(hào)發(fā)送給運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng);所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)接收上位機(jī)發(fā)送的控制信號(hào),并將控制信號(hào)做進(jìn)一步處理,發(fā)送至執(zhí)行部件。
      2.根據(jù)權(quán)利要求
      1所述的紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng),其特征是所述的運(yùn)動(dòng)裝置包括外殼體(801),外殼體(801)內(nèi)設(shè)置依次相連的伺服電機(jī)(803)、減速器(805),減速器 (805)輸出軸伸出外殼體(801)上端后方連接回轉(zhuǎn)臂(1102)尾端,回轉(zhuǎn)臂(1102)頭端上部設(shè)有電動(dòng)角位臺(tái)(11),目標(biāo)模擬器(1)設(shè)置在電動(dòng)角位臺(tái)(11)上;回轉(zhuǎn)臂(1102)頭端下部設(shè)有定位桿(1001),定位桿(1001)與設(shè)置在外殼體(801)頂部前方的定為機(jī)構(gòu)(10)相互配合;外殼體(801)左右兩側(cè)上設(shè)有限定目標(biāo)模擬器(1)擺動(dòng)限度的保護(hù)機(jī)構(gòu)(9)。
      3.根據(jù)權(quán)利要求
      2所述的紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng),其特征是所述限定目標(biāo)模擬器⑴擺動(dòng)限度的保護(hù)機(jī)構(gòu)(9)包括設(shè)置在外殼體(801)上端兩側(cè)的擋塊(901)及設(shè)置在外殼體(801)左右兩側(cè)的限位開關(guān)(902)。
      4.根據(jù)權(quán)利要求
      1所述的紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng),其特征是所述前支架O) 和后支架(4)設(shè)置為框架結(jié)構(gòu),框架頂部為剖分的圓環(huán)結(jié)構(gòu),上端圓環(huán)為上蓋,下端圓環(huán)與框架結(jié)合為一體,上端圓環(huán)與下端圓環(huán)一端鉸接,一端機(jī)械結(jié)合;所述前支架O)、后支架(4)上端圓環(huán)與下端圓環(huán)內(nèi)圈分別設(shè)置塑料保護(hù)圈001)。
      5.根據(jù)權(quán)利要求
      1或4所述的紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng),其特征是所述后支架 (4)上還設(shè)有與框架結(jié)合為一體的擋環(huán)004),所述擋環(huán)(404)上設(shè)有定位孔001)。
      6.根據(jù)權(quán)利要求
      1或4所述的紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng),其特征是所述前支架(2) 和后支架(4)通過其下部?jī)蓚?cè)的導(dǎo)軌滑塊(603)與設(shè)置在支撐平臺(tái)(6)上的導(dǎo)軌(601)結(jié)合。
      7.根據(jù)權(quán)利要求
      1所述的紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng),其特征是所述定位夾具還包括設(shè)置在支撐平臺(tái)(6)下端四角處的調(diào)平支腳(5)。
      8.根據(jù)權(quán)利要求
      1所述的紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng),其特征是所述定位夾具還包括設(shè)置在支撐平臺(tái)(6)上的支架調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(7),所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過調(diào)節(jié)手輪(701)帶動(dòng)齒輪嚙合傳動(dòng),傳動(dòng)終端的齒輪B (707)設(shè)置在絲杠(70 —端,通過絲杠(70 與絲杠滑塊 (604)的旋合帶動(dòng)支架在支撐平臺(tái)(6)上直線運(yùn)動(dòng);其中,所述絲杠滑塊設(shè)置在支架下端。
      9.根據(jù)權(quán)利要求
      2所述的紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng),其特征是所述外殼體(801) 頂部設(shè)有便于讀取目標(biāo)模擬器(1)旋轉(zhuǎn)角度的圓弧刻度尺(110 ;所述支撐平臺(tái)(6)上沿導(dǎo)軌(601)設(shè)有讀取左支架和右支架移動(dòng)距離的標(biāo)尺(602)。
      10.根據(jù)權(quán)利要求
      1所述的紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng),其特征是所述工控機(jī)完成人機(jī)交互,具體是完成設(shè)置目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)的參數(shù),調(diào)用運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃算法,接收用戶輸入的參數(shù)函數(shù),對(duì)運(yùn)動(dòng)控制點(diǎn)進(jìn)行處理。
      專利摘要
      本發(fā)明公開的一種紅外目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模擬仿真系統(tǒng),涉及半實(shí)物仿真設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域
      ,包括控制系統(tǒng)、為制導(dǎo)艙(3)前端的導(dǎo)引頭提供不同大小目標(biāo)能量的目標(biāo)模擬器(1)、帶動(dòng)目標(biāo)模擬器在水平面和俯仰面上做單獨(dú)運(yùn)動(dòng)或做復(fù)合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)裝置和支撐制導(dǎo)艙的定位夾具;所述控制系統(tǒng)包括工控機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),所述工控機(jī)完成人機(jī)交互,并將處理后的控制信號(hào)發(fā)送給運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng);所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)接收上位機(jī)發(fā)送的控制信號(hào),并將控制信號(hào)做進(jìn)一步處理,發(fā)送至執(zhí)行部件。通過各種仿真設(shè)備來具體實(shí)現(xiàn)的該仿真系統(tǒng),可以重復(fù)使用,仿真設(shè)備具有通用性,便于使用及維修,測(cè)試的成本遠(yuǎn)低于實(shí)際實(shí)物試驗(yàn)的成本。
      文檔編號(hào)F42B35/00GKCN102538598SQ201110453929
      公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月30日
      發(fā)明者劉興振, 張旦聞, 朱德榮, 武明超, 沈俊芳, 王小濤, 趙冬梅 申請(qǐng)人:洛陽理工學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
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