发明名称 一种基于可控摆系统的双轴水平稳定平台及其控制方法
摘要 本发明提出一种基于可控摆系统的双轴水平稳定平台及其控制方法,为一种无陀螺水平稳定平台及其控制方法。所述的双轴水平稳定平台包括机械装置和控制器。所述的机械装置包括可控摆系统A、可控摆系统B、台体、外框架、控制电机A、控制电机B和基座,该双轴水平稳定平台解决了传统的双轴水平稳定平台使用陀螺成本高和陀螺漂移带来的原理误差等缺点。通过采用对当地地垂线有敏感性的可控摆系统,而不使用陀螺,就可实现当地水平平台,具有结构简单、成本低和反应灵敏等优点。
申请公布号 CN102023639B 申请公布日期 2012.10.10
申请号 CN201010606011.6 申请日期 2010.12.24
申请人 北京航空航天大学 发明人 李帆;张飞舟;沈程智;李进;赵建辉;以光衢
分类号 G05D1/08(2006.01)I 主分类号 G05D1/08(2006.01)I
代理机构 北京永创新实专利事务所 11121 代理人 官汉增
主权项 一种基于可控摆系统的双轴水平稳定平台,其特征在于:所述的双轴水平稳定平台包括机械装置和控制器;所述的机械装置包括可控摆系统A、可控摆系统B、台体、外框架、控制电机A、控制电机B和基座;所述的台体和外框架的中心均为空间任意直角坐标系的坐标原点O,且台体和外框架的平面与z轴方向垂直;台体处于外框架的中心位置;所述的台体边缘与x轴的正负轴方向的交点分别为端点A1和端点B1,与y轴的正负轴方向的交点分别为端点C1和端点D1;通过连接装置将可控摆系统A连接在端点A1和端点B1之间,使可控摆系统A的物理摆能够绕y轴单自由度转动;通过连接装置将可控摆系统B连接在端点C1和端点D1之间,使可控摆系统B的物理摆能够绕x轴单自由度转动;所述的外框架与x轴的正负轴的交点分别为端点A2和端点B2,外框架与y轴的正负轴的交点分别为端点C2和端点D2;通过连接装置将端点D1和端点D2连接,通过连接装置将端点C1和端点C2连接,并在端点C2处设置有控制电机A,驱动台体相对外框架围绕y轴转动;基座中心位于坐标系的原点O处,基座平面与y轴方向垂直,外框架位于基座内;所述的基座与x轴的正负轴方向的交点分别为端点A3和端点B3,与z轴的正负轴方向的交点分别为端点C3和端点D3;通过连接装置将端点C3和外接载体的顶端固定连接,通过连接装置将端点D3和外接载体的底端固定连接;通过连接装置将端点B2和端点B3连接,通过连接装置将端点A2和端点A3连接,在端点处A3设置有控制电机B,驱动外框架相对基座围绕x轴转动,从而带动台体相对基座围绕x轴转动;所述的控制器通过导线分别与可控摆系统A和可控摆系统B连接;所述的控制器还通过导线分别与控制电机A和控制电机B连接;所述的可控摆系统A和可控摆系统B均由物理摆、滑块、导轨、直流力矩电机、角位移传感器A、角位移传感器B、传动带、转动盘A和转动盘B组成;所述的角位移传感器A、角位移传感器B和直流力矩电机通过导线均与控制器相连;所述的导轨安装在直流力矩电机和角位移传感器B之间;所述的角位移传感器B和直流力矩电机分别设置在转动盘A和转动盘B的中心位置处,并且角位移传感器B和直流力矩电机的转轴分别与转动盘A和转动盘B的转轴相连,所述的传动带套在转动盘A和转动盘B上,所述的滑块两侧连接传动带,且滑块的底部位于导轨上,所述的滑块上固定有角位移传感器A,物理摆悬挂于角位移传感器A的转轴上。
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