一種水平式自動調(diào)節(jié)吊具控制方法

（北京衛(wèi)星制造廠，北京 100190）

目前，大量吊具應(yīng)用到航天產(chǎn)品總裝、測試、空間機(jī)構(gòu)進(jìn)行模擬開展等各項性能試驗的過程中，用于實現(xiàn)航天器的起吊轉(zhuǎn)運、姿態(tài)變化或者輔助對接操作[1]。受到航天器產(chǎn)品差異性限制，傳統(tǒng)吊具主要通過人工完成，且需要反復(fù)的調(diào)整及試吊才能保證產(chǎn)品姿態(tài)正確。操作過程復(fù)雜，存在安全隱患，易對操作人員及航天產(chǎn)品造成傷害[2]。為了解決這一問題，本文提出了一種通過主吊點三自由度移動來調(diào)節(jié)吊具姿態(tài)到達(dá)水平的方法，并對該方法的控制系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行論述和說明。

1 水平式吊具控制原理

本文設(shè)計智能吊具為帶提升的井形梁形式，主吊點滑塊具有X、Y、Z3個運動方向。XY方向通過兩組絲杠螺母副，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，形成一個水平雙向移動平臺，利用伺服電機(jī)驅(qū)動主吊點滑塊在XY水平面內(nèi)移動，并以此方式來控制被吊產(chǎn)品的姿態(tài)。當(dāng)主吊點的XY方向位置坐標(biāo)與產(chǎn)品吊具共同形成的質(zhì)心XY方向坐標(biāo)重合時，該吊具處于水平狀態(tài)，從而保證被吊產(chǎn)品姿態(tài)的正確性。Z方向為主吊點與吊具主體之間的升降運動，可抬升吊具主體，用以實現(xiàn)吊具在起吊調(diào)平時能同時協(xié)調(diào)完成緩慢升降和自動調(diào)平操作，如圖1所示。

2 控制策略

針對吊具所要達(dá)到的調(diào)平要求，本方案提出角度調(diào)平法和質(zhì)心計算調(diào)平法兩種控制策略。

2.1 角度調(diào)平法

角度調(diào)平時吊具以緩慢的速度進(jìn)行起吊，通過傾角傳感器實時檢測被吊物傾角大小，當(dāng)傾角大于預(yù)設(shè)值時，停止起吊，通過移動吊具主吊點位置進(jìn)行水平調(diào)平。……