本發(fā)明涉及一種伺服系統(tǒng)，具體地，涉及一種精密穩(wěn)定平臺(tái)伺服系統(tǒng)，適用承載的設(shè)備處于搖擺的環(huán)境中而工作要求在水平狀態(tài)的設(shè)備，例如安裝于船舶上的所有設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前已有技術(shù)中，控制信號(hào)都取自船體的穩(wěn)定系統(tǒng)，例如船舶上穩(wěn)定中心測(cè)量裝置，如慣導(dǎo)平臺(tái)、平臺(tái)羅經(jīng)等。由于測(cè)量裝置體積較大、信號(hào)取用不便，因而要克服搖擺影響而保持水平狀態(tài)的設(shè)備，只能在較大船體、且安裝具有穩(wěn)定中心測(cè)量裝置的條件下才能使用。

穩(wěn)定平臺(tái)能使承載的設(shè)備處于搖擺的環(huán)境中保持水平狀態(tài)(以大地為坐標(biāo)系)，例如安裝于船舶上的所有設(shè)備均處于海浪產(chǎn)生的搖擺環(huán)境狀態(tài)中。對(duì)于要求工作在水平狀態(tài)的設(shè)備，可以采用二軸穩(wěn)定平臺(tái)克服外界搖擺的干擾。二軸穩(wěn)定平臺(tái)主要組成部件是包括橫搖軸系、縱搖軸系的平臺(tái)本體及相應(yīng)伺服系統(tǒng)。其中伺服系統(tǒng)在外界輸入的水平控制信號(hào)作用下，組成位置控制系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)平臺(tái)橫搖軸系、縱搖軸系運(yùn)動(dòng)，從而使平臺(tái)保持水平狀態(tài)。

控制信號(hào)的來源與伺服系統(tǒng)的連接是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定平臺(tái)控制方式的關(guān)鍵技術(shù)。目前已有技術(shù)中，控制信號(hào)都取自船體的穩(wěn)定系統(tǒng)，例如船舶上穩(wěn)定中心測(cè)量裝置，如慣導(dǎo)平臺(tái)、平臺(tái)羅經(jīng)等。由于測(cè)量裝置體積較大、信號(hào)取用不便，因而要克服搖擺影響而保持水平狀態(tài)的設(shè)備，只能在較大船體、且安裝具有穩(wěn)定中心測(cè)量裝置的條件下才能使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種精密穩(wěn)定平臺(tái)伺服系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有穩(wěn)定平臺(tái)水平控制信號(hào)的來源依賴船體具有的穩(wěn)定中心測(cè)量裝置制約的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種精密穩(wěn)定平臺(tái)伺服系統(tǒng)，其特征在于，包括有縱搖軸系、橫搖軸系的自穩(wěn)定平臺(tái)和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)由傾斜測(cè)試儀和伺服驅(qū)動(dòng)器組成；傾斜測(cè)試儀是一種小型、單獨(dú)檢測(cè)并輸出與水平狀態(tài)產(chǎn)生偏差量的裝置，伺服驅(qū)動(dòng)器則接收偏差量信號(hào)，經(jīng)處理后驅(qū)動(dòng)一個(gè)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)自穩(wěn)定平臺(tái)伺服跟蹤。

優(yōu)選地，所述傾斜測(cè)試儀檢測(cè)并輸出的水平信號(hào)與伺服驅(qū)動(dòng)器自行構(gòu)成控制回路。

優(yōu)選地，所述縱搖軸系和橫搖軸系相互垂直，橫搖軸系與船艏艉線保持平行；縱搖軸系與艏艉線保持垂直。

優(yōu)選地，所述傾斜測(cè)試儀檢測(cè)并輸出與水平狀態(tài)存在的兩個(gè)搖擺角偏差信號(hào)并能檢測(cè)相互垂直的橫搖角度和縱搖角度。

優(yōu)選地，所述傾斜測(cè)試儀與所述伺服驅(qū)動(dòng)器之間設(shè)有一個(gè)信號(hào)收發(fā)模塊，信號(hào)收發(fā)模塊用于接收偏差信號(hào)并發(fā)送到所述伺服驅(qū)動(dòng)器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明解決了現(xiàn)有穩(wěn)定平臺(tái)水平控制信號(hào)的來源依賴船體具有的穩(wěn)定中心測(cè)量裝置制約的問題，本發(fā)明體積小，精度高，使用靈活和方便。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明精密穩(wěn)定平臺(tái)伺服系統(tǒng)的原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本發(fā)明精密穩(wěn)定平臺(tái)伺服系統(tǒng)包括有縱搖軸系、橫搖軸系的自穩(wěn)定平臺(tái)和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)由傾斜測(cè)試儀和伺服驅(qū)動(dòng)器組成；傾斜測(cè)試儀是一種小型、單獨(dú)檢測(cè)并輸出與水平狀態(tài)產(chǎn)生偏差量的裝置，伺服驅(qū)動(dòng)器則接收偏差量信號(hào)，經(jīng)處理后驅(qū)動(dòng)一個(gè)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)自穩(wěn)定平臺(tái)伺服跟蹤。

所述傾斜測(cè)試儀檢測(cè)并輸出的水平信號(hào)與伺服驅(qū)動(dòng)器自行構(gòu)成控制回路。

所述縱搖軸系和橫搖軸系相互垂直，橫搖軸系與船艏艉線保持平行；縱搖軸系與艏艉線保持垂直。

所述傾斜測(cè)試儀檢測(cè)并輸出與水平狀態(tài)存在的兩個(gè)搖擺角偏差信號(hào)并能檢測(cè)相互垂直的橫搖角度和縱搖角度。

所述傾斜測(cè)試儀與所述伺服驅(qū)動(dòng)器之間設(shè)有一個(gè)信號(hào)收發(fā)模塊，信號(hào)收發(fā)模塊用于接收偏差信號(hào)并發(fā)送到所述伺服驅(qū)動(dòng)器。

本發(fā)明的工作原理如下：傾斜測(cè)試儀測(cè)量出平臺(tái)受外界干擾(例如搖擺)產(chǎn)生與水平位置在縱向與橫向相互垂直的二個(gè)方向偏差量，偏差量信號(hào)分別輸入至本發(fā)明精密穩(wěn)定平臺(tái)伺服系統(tǒng)中，與自穩(wěn)定平臺(tái)本身的位置狀態(tài)反饋信號(hào)進(jìn)行綜合比較，放大至一定功率后驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，而電機(jī)則帶動(dòng)自穩(wěn)定平臺(tái)的縱向軸系、橫向軸系進(jìn)行伺服跟蹤直至趨于水平。在此過程中，傾斜測(cè)試儀不斷測(cè)量出自穩(wěn)定平臺(tái)與水平狀態(tài)的偏差量，本發(fā)明精密穩(wěn)定平臺(tái)伺服系統(tǒng)重復(fù)上述跟蹤過程，使偏差量趨于零，實(shí)現(xiàn)自穩(wěn)定平臺(tái)穩(wěn)定。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)平臺(tái)自穩(wěn)定跟蹤。工作狀態(tài)時(shí)，傾斜測(cè)試儀輸出平臺(tái)的縱向與橫向二個(gè)水平位置偏差信號(hào)，然后分別由二套精密穩(wěn)定平臺(tái)伺服系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)接收、處理后驅(qū)動(dòng)臺(tái)體在縱向與橫向二個(gè)方向上進(jìn)行伺服跟蹤，從而實(shí)現(xiàn)自穩(wěn)定平臺(tái)(水平狀態(tài))的自穩(wěn)定。由于傾斜測(cè)試儀體積相對(duì)較小，精度較高，可以與平臺(tái)一體化設(shè)計(jì)，構(gòu)成一種應(yīng)用范圍廣泛、靈活實(shí)用的系統(tǒng)。

本發(fā)明將傾斜測(cè)試儀安裝在平臺(tái)座上，工作時(shí)傾斜測(cè)試儀隨時(shí)檢測(cè)出平臺(tái)安裝座(船體)的位置狀態(tài)(包括垂直的橫搖角度、縱搖角度)信號(hào)，信號(hào)分別輸入至對(duì)應(yīng)相連接的本發(fā)明精密穩(wěn)定平臺(tái)伺服系統(tǒng)中，本發(fā)明精密穩(wěn)定平臺(tái)伺服系統(tǒng)接收該信號(hào)后與平臺(tái)本身狀態(tài)的反饋信號(hào)進(jìn)行綜合(比較)、放大等，經(jīng)處理后的信號(hào)分別控制橫搖、縱搖系統(tǒng)中的伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)平臺(tái)橫搖軸系、縱搖軸系伺服跟蹤而保持平臺(tái)處于水平狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)一種具有獨(dú)立控制回路的自穩(wěn)定平臺(tái)。

本發(fā)明使穩(wěn)定平臺(tái)在由傾斜測(cè)試儀—伺服系統(tǒng)組成獨(dú)立控制回路的控制下，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)自穩(wěn)定跟蹤。工作狀態(tài)時(shí)，傾斜測(cè)試儀輸出平臺(tái)的縱向與橫向二個(gè)水平位置偏差信號(hào)，然后分別由二套伺服系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)接收、處理后驅(qū)動(dòng)臺(tái)體在縱向與橫向二個(gè)方向上進(jìn)行伺服跟蹤，從而實(shí)現(xiàn)平臺(tái)(水平狀態(tài))的自穩(wěn)定。由于傾斜測(cè)試儀體積相對(duì)較小，精度較高，可以與平臺(tái)一體化設(shè)計(jì)，構(gòu)成一種應(yīng)用范圍廣泛、靈活實(shí)用的自穩(wěn)定平臺(tái)。

傾斜測(cè)試儀是近距離安裝在平臺(tái)處，由傾斜測(cè)試儀輸出的水平信號(hào)與伺服系統(tǒng)自行構(gòu)成控制回路，控制并驅(qū)動(dòng)平臺(tái)橫向、縱向運(yùn)動(dòng)而使平臺(tái)始終趨于水平狀態(tài)，組成一種自穩(wěn)定平臺(tái)。本發(fā)明的解決方案如下：將小型傾斜測(cè)試儀安裝在平臺(tái)座上，工作時(shí)傾斜測(cè)試儀隨時(shí)檢測(cè)出平臺(tái)安裝座(船體)的位置狀態(tài)(包括垂直的橫搖角度、縱搖角度)信號(hào)，信號(hào)分別輸入至對(duì)應(yīng)相連接的伺服系統(tǒng)中，系統(tǒng)接收該信號(hào)后與平臺(tái)本身狀態(tài)的反饋信號(hào)進(jìn)行綜合、放大等，經(jīng)處理后的信號(hào)分別控制橫搖、縱搖系統(tǒng)中的伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)平臺(tái)橫搖軸系、縱搖軸系伺服跟蹤而保持平臺(tái)處于水平狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)一種具有獨(dú)立控制回路的自穩(wěn)定平臺(tái)。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。