发明名称 一种装载平台及装载物的水平调节控制方法
摘要 本发明的目的在于提供一种控制精度高,且能够实时监测和自动调节的装载平台及装载物的水平调节控制方法。本发明包括:采集水平仪数据;将水平仪坐标系下的倾角单位化;将水平仪坐标系下的表达式利用转换矩阵转换成为调平目标下的表达式,平台为调平目标,转换后的倾角表达式变为,求出倾角值;用当前倾斜角分别与初始安装倾斜角作差得到调整角;再次置平装载平台的支腿,调整位移。本发明实时监测水平仪倾角,出现偏差时自动实时调节,无需人工操作,效率高,控制精度高,可靠性高,在出现某一支腿卡死时,还可以通过调节其他支腿使调平目标水平。
申请公布号 CN104699119A 申请公布日期 2015.06.10
申请号 CN201510028501.5 申请日期 2015.01.21
申请人 哈尔滨工程大学 发明人 石勇;郭强;李霞
分类号 G05D3/12(2006.01)I 主分类号 G05D3/12(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种装载平台及装载物的水平调节控制方法,其特征在于:(1)采集水平仪数据:调平目标水平时,装载平台坐标系为O‑XYZ、装载物坐标系为O′‑X′Y′Z′和水平仪坐标系为O″‑X″Y″Z″,水平仪在X轴Y轴上的倾角为θ″<sub>X0</sub>,θ″<sub>Y0</sub>,采集当前水平仪读数为θ″<sub>X1</sub>,θ″<sub>Y1</sub>;(2)将水平仪坐标系下的倾角θ″<sub>X0</sub>,θ″<sub>Y0</sub>单位化,表达式为(i″<sub>0</sub>,j″<sub>0</sub>,k″<sub>0</sub>),其中<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>tan</mi><msub><msup><mi>&theta;</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msup><mrow><mi>X</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><msup><mi>k</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msup><mn>0</mn></msub><msub><msup><mi>i</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msup><mn>0</mn></msub></mfrac><mo>,</mo><mi>tan</mi><msub><msup><mi>&theta;</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msup><mrow><mi>Y</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><msup><mi>k</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msup><mn>0</mn></msub><msub><msup><mi>j</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msup><mn>0</mn></msub></mfrac><mo>,</mo><msubsup><msup><mi>i</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msup><mn>0</mn><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><msup><mi>j</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msup><mn>0</mn><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><msup><mi>k</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msup><mn>0</mn><mn>2</mn></msubsup><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000659263830000011.GIF" wi="1014" he="147" /></maths>(3)将水平仪坐标系下的表达式(i″<sub>0</sub>,j″<sub>0</sub>,k″<sub>0</sub>)利用转换矩阵转换成为调平目标下的表达式,平台为调平目标,转换后的倾角表达式变为(i<sub>0</sub>,j<sub>0</sub>,k<sub>0</sub>),求出倾角值<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>&theta;</mi><mrow><mi>X</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mi>arctan</mi><mfrac><msub><mi>k</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>i</mi><mn>0</mn></msub></mfrac><mo>,</mo><msub><mi>&theta;</mi><mrow><mi>Y</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mi>arctan</mi><mfrac><msub><mi>k</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>j</mi><mn>0</mn></msub></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000659263830000012.GIF" wi="682" he="148" /></maths>求出当前装载平台的倾角值θ<sub>X1</sub>,θ<sub>Y1</sub>;(4)用当前倾斜角θ<sub>X1</sub>,θ<sub>Y1</sub>分别与初始安装倾斜角θ<sub>X</sub>,θ<sub>Y</sub>作差得到调整角:Δθ<sub>X</sub>=θ<sub>X1</sub>‑θ<sub>X0</sub>,Δθ<sub>Y</sub>=θ<sub>Y1</sub>‑θ<sub>Y0</sub>,合成后的倾斜角:<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><mi>&theta;</mi><mo>=</mo><msqrt><mi>&Delta;</mi><msubsup><mi>&theta;</mi><mi>X</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><mi>&Delta;</mi><msubsup><mi>&theta;</mi><mi>Y</mi><mn>2</mn></msubsup></msqrt><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000659263830000013.GIF" wi="396" he="93" /></maths>测量极限倾斜角θ<sub>L</sub>,如果θ>θ<sub>L</sub>,继续调整载物平台;如果θ≤θ<sub>L</sub>,不再需要调整载物平台;(5)再次置平装载平台的支腿,调整位移<maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mrow><mi>&Delta;x</mi><mo>=</mo><msqrt><mn>2</mn></msqrt><mi>l </mi><mi>tan</mi><msub><mi>&theta;</mi><mi>L</mi></msub><mfrac><mrow><mi>&Delta;</mi><msub><mi>&theta;</mi><mi>X</mi></msub></mrow><mi>&theta;</mi></mfrac><mo>,</mo><mi>&Delta;y</mi><mo>=</mo><msqrt><mn>2</mn></msqrt><mi>l </mi><mi>tan</mi><msub><mi>&theta;</mi><mi>L</mi></msub><mfrac><mrow><mi>&Delta;</mi><msub><mi>&theta;</mi><mi>Y</mi></msub></mrow><mi>&theta;</mi></mfrac><mo>.</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000659263830000014.GIF" wi="939" he="133" /></maths>
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