一种飞机飞行姿态模拟台架的控制装置及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃油系统全尺寸模拟试验领域，具体涉及一种飞机飞行姿态模拟台架的控制装置及控制方法。
【背景技术】
[0002]燃油系统全尺寸模拟试验中，需要通过其中台架的自身转动来模拟飞机的飞行姿态，因此，台架的转动角度的精确控制十分重要。试验中，台架的作动筒是由角度控制伺服阀控制；但是，目前的伺服阀处于零位时经常有零偏，会导致液压油的泄露，从而使得台架的作动筒产生非人为控制姿态下的伸缩，台架转动造成安全隐患。
[0003]针对上述问题，传统的方法是在调试过程中，控制系统发送不同的控制电流，人为观察控制台架姿态的液压管路上压力表压力值的变化，直到压力表压力值为零，此时所对应的控制电流即为零位时偏置电流，台架姿态控制过程中利用偏置电流对控制量进行校正。这种方法操作比较困难、调试效率低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种飞机飞行姿态模拟台架的控制装置及控制方法，以解决目前的控制装置中伺服阀零偏状态调节困难的问题。
[0005]本发明的技术方案是:
[0006]—种飞机飞行姿态模拟台架的控制装置，包括:
[0007]角度传感器，用于实时检测所述台架的转动角度；
[0008]PID控制器，用于接收所述台架的期望转动角度，以及所述角度传感器传递的所述台架的当前角度，并根据所述期望转动角度和所述当前角度值的差值，进行PID运算，以得到所述换向伺服阀的控制量；
[0009]作动筒，用于驱动台架转动；
[0010]换向伺服阀，用于根据所述控制量驱动所述作动筒的伸缩；
[0011]所述PID控制器还用于判断所述台架的最终角度与所述期望转动角度是否相等，并在所述最终角度与所述期望转动角度不相等时，根据所述最终角度与所述期望转动角度的差值进行PID运算，以得到所述换向伺服阀的控制量传输至所述换向伺服阀，直到所述最终角度与所述期望转动角度相等。
[0012]可选地，所述的飞机飞行姿态模拟台架的控制装置还包括:
[0013]解锁锁定电磁阀，设置在所述换向伺服阀与进油油路之间，用于控制所述换向伺服阀的液压油通断。
[0014]本发明还提供了一种飞机飞行姿态模拟台架的控制方法，包括如下步骤:
[0015]步骤一、通过角度传感器采集台架的当前角度信息；
[0016]步骤二、向PID控制器输入期望转动角度，所述PID控制器根据所述当前角度值和所述期望转动角度的差值，进行PID运算，以得到换向伺服阀的控制量；
[0017]步骤三、接通所述换向伺服阀与进油油路之间的解锁锁定电磁阀；
[0018]步骤四、所述换向伺服阀根据所述控制量驱动所述作动筒的伸缩，从而改变所述台架的角度；
[0019]步骤五、所述角度传感器继续采集台架的当前角度信息，并重复步骤二至步骤四，直到所述台架的角度与所述期望转动角度相等。
[0020]本发明的有益效果:
[0021]本发明的飞机飞行姿态模拟台架的控制装置及控制方法，通过PID控制器自动控制伺服阀中液压油的进排量，简单方便，避免了人为观察造成的误差，有效解决了台架姿态角控制的安全问题。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的飞机飞行姿态模拟台架的控制装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
[0024]如图1所示，本发明提供的一种飞机飞行姿态模拟台架的控制装置，可以包括台架1、作动筒2、换向伺服阀3、PID控制器5以及角度传感器6。
[0025]角度传感器6设置在台架转动位置处，用于实时检测台架I的转动角度。
[0026]PID控制器5用于接收(可以是人为输入或者计算机自动输入)台架I的期望转动角度，同时还接收角度传感器6传递的台架I的当前角度，并根据期望转动角度和当前角度值的差值，进行PID运算，以得到换向伺服阀3的控制量。其中，PID运算过程为常规运算方法，不再赘述。
[0027]作动筒2与台架I连接，用于驱动台架I转动。
[0028]换向伺服阀3用于根据PID控制器5输入的控制量驱动作动筒2的伸缩，从而驱动台架I转动。
[0029]进一步，PID控制器5还用于判断台架I的最终角度与期望转动角度是否相等，并在最终角度与期望转动角度不相等时，根据最终角度与期望转动角度的差值进行PID运算，以得到换向伺服阀3的控制量，并传输至换向伺服阀3，使得换向伺服阀3驱动作动筒2作动，往返循环，直到角度传感器6检测到的最终角度与期望转动角度相等。
[0030]本发明的飞机飞行姿态模拟台架的控制装置，通过PID控制器自动控制伺服阀中液压油的进排量，简单方便，避免了人为观察造成的误差，有效解决了台架姿态角控制的安全问题。
[0031]进一步，本发明的飞机飞行姿态模拟台架的控制装置还可以包括解锁锁定电磁阀4。解锁锁定电磁阀4设置在换向伺服阀3与进油油路(未示出，常规的换向伺服阀3都需要与液压系统的油路连接)之间，用于控制换向伺服阀3的液压油通断，能够进一步提高控制装置的安全稳定性能。
[0032]本发明的飞机飞行姿态模拟台架的控制装置，通过PID控制器自动控制伺服阀中液压油的进排量，避免了人为观察造成的误差，有效解决了台架姿态角控制的安全问题，为后面型号燃油系统全模试验中台架姿态角的控制提供了一定经验。
[0033]本发明还提供了一种飞机飞行姿态模拟台架的控制方法，包括如下步骤:
[0034]步骤一、通过角度传感器6采集台架I的当前角度信息。
[0035]步骤二、向PID控制器5输入期望转动角度，PID控制器根据当前角度值和期望转动角度的差值，进行PID运算，以得到换向伺服阀3的控制量。
[0036]步骤三、接通换向伺服阀3与进油油路之间的解锁锁定电磁阀4。
[0037]步骤四、换向伺服阀3根据控制量驱动作动筒2的伸缩，从而改变台架I的角度。
[0038]步骤五、角度传感器6继续采集台架I的当前角度信息，并重复步骤二至步骤四，直到台架I的最终角度与期望转动角度相等。
[0039]同样，本发明的飞机飞行姿态模拟台架的控制方法，通过PID控制器自动控制伺服阀中液压油的进排量，避免了人为观察造成的误差，有效解决了台架姿态角控制的安全问题，为后面型号燃油系统全模试验中台架姿态角的控制提供了一定经验。
[0040]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种飞机飞行姿态模拟台架的控制装置，其特征在于，包括: 角度传感器(6)，用于实时检测台架(I)的转动角度； PID控制器(5)，用于接收所述台架(I)的期望转动角度，以及所述角度传感器(6)传递的所述台架(I)的当前角度，并根据所述期望转动角度和所述当前角度值的差值，进行PID运算，以得到换向伺服阀(3)的控制量； 作动筒(2)，用于驱动所述台架(I)转动； 换向伺服阀(3)，用于根据所述控制量驱动所述作动筒(2)的伸缩； 所述PID控制器(5)还用于判断所述台架(I)的最终角度与所述期望转动角度是否相等，并在所述最终角度与所述期望转动角度不相等时，根据所述最终角度与所述期望转动角度的差值进行PID运算，以得到所述换向伺服阀(3)的控制量，并传输至所述换向伺服阀(3)，直到所述最终角度与所述期望转动角度相等。2.根据权利要求1所述的飞机飞行姿态模拟台架的控制装置，其特征在于，还包括: 解锁锁定电磁阀(4)，设置在所述换向伺服阀(3)与进油油路之间，用于控制所述换向伺服阀(3)的液压油通断。3.一种飞机飞行姿态模拟台架的控制方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一、通过角度传感器(6)采集台架(I)的当前角度信息； 步骤二、向PID控制器(5)输入期望转动角度，所述PID控制器根据所述当前角度值和所述期望转动角度的差值，进行PID运算，以得到换向伺服阀(3)的控制量； 步骤三、接通所述换向伺服阀⑶与进油油路之间的解锁锁定电磁阀⑷； 步骤四、所述换向伺服阀⑶根据所述控制量驱动所述作动筒⑵的伸缩，从而改变所述台架⑴的角度； 步骤五、所述角度传感器(6)继续采集台架(I)的当前角度信息，并重复步骤二至步骤四，直到所述台架(I)的角度与所述期望转动角度相等。
【专利摘要】本发明涉及燃油系统全尺寸模拟试验领域，具体涉及一种飞机飞行姿态模拟台架的控制装置及控制方法，以解决目前的控制装置中伺服阀零偏状态调节困难的问题。控制装置包括：设置在台架上的角度传感器；与角度传感器连接的PID控制器，用于向换向伺服阀输入控制量；换向伺服阀，用于根据控制量控制作动筒驱动台架转动；PID控制器还用于在台架的最终角度与期望转动角度不相等，进行PID运算，以得到换向伺服阀的控制量，直到最终角度与期望转动角度相等。本发明的飞机飞行姿态模拟台架的控制装置通过PID控制器自动控制伺服阀中液压油的进排量，简单方便，避免了人为观察造成的误差，有效解决了台架姿态角控制的安全问题。
【IPC分类】G05D3/12, G01M13/00
【公开号】CN105045299
【申请号】CN201510493199
【发明人】王曹莉
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月12日