本發(fā)明涉及伺服轉臺，具體為一種大慣量大負載的車載轉軸穩(wěn)定控制方法。

背景技術：

1、在現(xiàn)有技術中，對大慣量大負載轉軸的穩(wěn)定控制通常依賴于機械阻尼裝置，例如液壓阻尼器或摩擦制動器。這些裝置通過機械接觸產(chǎn)生阻尼力，但存在明顯的缺點。首先，機械接觸會導致部件的磨損，加大了維護和更換的頻率，增加了運營成本。其次，機械阻尼的阻尼力難以精確調節(jié)，響應速度較慢，無法適應快速變化的負載和慣量。此外，機械裝置的可靠性受限于材料和結構，易受外部環(huán)境影響，降低了系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。一些改進的系統(tǒng)嘗試引入電磁阻尼，但設計復雜、成本高昂，而且在關鍵組件出現(xiàn)故障時，缺乏有效的備用方案，導致系統(tǒng)可靠性不足。同時，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)通常缺乏實時監(jiān)測和自適應調節(jié)能力，無法根據(jù)轉軸的實時狀態(tài)進行精準控制，難以有效抑制由于大慣量和大負載引起的機械振動。

技術實現(xiàn)思路

1、為克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明提供如下技術方案：一種大慣量大負載的車載轉軸穩(wěn)定控制方法，包括以下步驟：s1、在轉軸中安裝能夠跟隨轉軸同步轉動的旋轉永磁鐵，利用磁場控制旋轉永磁鐵的粘滯力度，實現(xiàn)調節(jié)阻尼的特性；s2、旋轉永磁鐵旋轉過程中的磁場會穿過漆包線圈，在漆包線圈上形成感應電流，從而來為旋轉永磁鐵提供粘滯力度；s3、通過調控漆包線圈內部電流的大小來控制對旋轉永磁鐵的粘滯力度；s4、在旋轉永磁鐵的兩側設置能夠約束旋轉永磁鐵旋轉的限制永磁鐵，限制永磁鐵的磁場能夠穿過旋轉永磁鐵，對旋轉永磁鐵進行磁力約束；s5、改變兩個限制永磁鐵對旋轉永磁鐵之間的距離，從而調節(jié)限制永磁鐵對旋轉永磁鐵的粘滯力度，實現(xiàn)調節(jié)阻尼的特性；s6、在轉軸上設置加速度計和陀螺儀，用于實時監(jiān)測轉軸的旋轉狀態(tài)，為調節(jié)漆包線圈內部通過的電流和兩個限制永磁鐵的距離提供數(shù)據(jù)支持。

2、優(yōu)選地，還包括旋轉支撐體，旋轉支撐體中固定配設有限制鐵芯筒，限制鐵芯筒內側的軸心位置旋轉配合有旋轉永磁鐵嵌入體，旋轉永磁鐵嵌入體與轉軸進行固定；旋轉永磁鐵嵌入體內部的圓周位置圓形陣列的嵌設有多個旋轉永磁鐵；限制鐵芯筒的內側配設有漆包線圈，使得旋轉永磁鐵的磁場穿過漆包線圈，在旋轉永磁鐵嵌入體的圓周表面上套設有潤滑套管，潤滑套管的外表面設置有潤滑油脂。

3、優(yōu)選地，旋轉支撐體的兩個側面固定有兩個對稱設置的軸承支撐側板，軸承支撐側板的中部嵌設有軸承，軸承的內圈與轉軸固定，軸承的外圈與軸承支撐側板固定，起到支撐轉軸的作用；轉軸與旋轉永磁鐵嵌入體之間通過花鍵軸進行固定，花鍵軸與旋轉永磁鐵嵌入體之間采用花鍵的方式繼續(xù)配合，花鍵軸與轉軸之間采用固定的方式配合。

4、優(yōu)選地，旋轉支撐體內部還對稱的滑動配設有兩個限制永磁鐵，限制永磁鐵與旋轉永磁鐵磁力配合，限制永磁鐵與旋轉永磁鐵之間的距離能夠調節(jié)，用于改變限制永磁鐵對旋轉永磁鐵的磁力大小。

5、優(yōu)選地，旋轉支撐體和兩個軸承支撐側板均固定在支撐框架體上，支撐框架體內部固定有調控支撐面板，調控支撐面板上固定有四個調控引導桿，調控引導桿遠離調控支撐面板的一端還與支撐框架體固定；四個調控引導桿上滑動安裝有調控驅動架。

6、優(yōu)選地，調控支撐面板和支撐框架體之間旋轉配設有調控絲桿，調控絲桿靠近調控引導桿的一端固定有第二傳動牙盤，第二傳動牙盤與調控支撐面板之間旋轉配合，支撐框架體上還固定有伺服電機，伺服電機的輸出軸上固定有第一傳動牙盤，第一傳動牙盤與第二傳動牙盤之間通過鏈條傳動連接。

7、優(yōu)選地，調控驅動架上活動連接有調控連桿，調控連桿遠離與調控驅動架連接的一端與限制永磁鐵的側邊活動連接，調控連桿與調控支撐面板之間存在夾角，在調控驅動架沿著調控引導桿的軸向移動時，能夠通過調控連桿帶動限制永磁鐵沿著旋轉永磁鐵嵌入體的徑向移動。

8、優(yōu)選地，支撐框架體的兩個側面固定有側邊防塵蓋板，支撐框架體和兩個側邊防塵蓋板的其中兩個端面上均固定有支撐連接板，支撐連接板上設置有螺紋通孔。

9、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具備以下有益效果：（1）本發(fā)明通過在轉軸中安裝可與其同步旋轉的旋轉永磁鐵，利用磁場來控制旋轉永磁鐵的粘滯力度，實現(xiàn)了阻尼力的可調節(jié)。這種設計有效地抑制了大慣量和大負載引起的機械振動，提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。相比傳統(tǒng)的機械阻尼裝置，磁阻尼方式無機械接觸，減少了磨損和維護成本，延長了設備的使用壽命；（2）本發(fā)明旋轉永磁鐵在旋轉過程中，其磁場穿過漆包線圈，在線圈上產(chǎn)生感應電流，為旋轉永磁鐵提供粘滯力度。通過調節(jié)漆包線圈內部的電流大小，可以精確控制阻尼力的強度。此電磁感應控制方式響應速度快，調節(jié)靈活，能夠適應不同的負載和慣量變化，提高了系統(tǒng)的動態(tài)響應性能；（3）本發(fā)明在漆包線圈損壞的情況下，系統(tǒng)還設置了限制永磁鐵與旋轉永磁鐵的磁力約束機構。通過調整限制永磁鐵與旋轉永磁鐵之間的距離，可以改變磁力約束力度，繼續(xù)實現(xiàn)阻尼調節(jié)功能。這種冗余設計確保了系統(tǒng)在部分組件失效時仍能正常運行，增強了系統(tǒng)的可靠性和容錯能力；（4）本發(fā)明在轉軸上安裝了加速度計和陀螺儀，實時監(jiān)測轉軸的旋轉狀態(tài)?？刂破鞲鶕?jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)，實時調節(jié)漆包線圈內部的電流和限制永磁鐵之間的距離，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。此方法提高了系統(tǒng)的控制精度和響應速度，確保了轉軸的穩(wěn)定運行。

技術特征：

1.一種大慣量大負載的車載轉軸穩(wěn)定控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種大慣量大負載的車載轉軸穩(wěn)定控制方法，其特征在于：還包括旋轉支撐體（106），旋轉支撐體（106）中固定配設有限制鐵芯筒（116），限制鐵芯筒（116）內側的軸心位置旋轉配合有旋轉永磁鐵嵌入體（120），旋轉永磁鐵嵌入體（120）與轉軸（117）進行固定；旋轉永磁鐵嵌入體（120）內部的圓周位置圓形陣列的嵌設有多個旋轉永磁鐵（119）；限制鐵芯筒（116）的內側配設有漆包線圈（121），使得旋轉永磁鐵（119）的磁場穿過漆包線圈（121），在旋轉永磁鐵嵌入體（120）的圓周表面上套設有潤滑套管（123），潤滑套管（123）的外表面設置有潤滑油脂。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種大慣量大負載的車載轉軸穩(wěn)定控制方法，其特征在于：旋轉支撐體（106）的兩個側面固定有兩個對稱設置的軸承支撐側板（105），軸承支撐側板（105）的中部嵌設有軸承（115），軸承（115）的內圈與轉軸（117）固定，軸承（115）的外圈與軸承支撐側板（105）固定，起到支撐轉軸（117）的作用；

4.根據(jù)權利要求3所述的一種大慣量大負載的車載轉軸穩(wěn)定控制方法，其特征在于：旋轉支撐體（106）內部還對稱的滑動配設有兩個限制永磁鐵（111），限制永磁鐵（111）與旋轉永磁鐵（119）磁力配合，限制永磁鐵（111）與旋轉永磁鐵（119）之間的距離能夠調節(jié)，用于改變限制永磁鐵（111）對旋轉永磁鐵（119）的磁力大小。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種大慣量大負載的車載轉軸穩(wěn)定控制方法，其特征在于：旋轉支撐體（106）和兩個軸承支撐側板（105）均固定在支撐框架體（101）上，支撐框架體（101）內部固定有調控支撐面板（103），調控支撐面板（103）上固定有四個調控引導桿（107），調控引導桿（107）遠離調控支撐面板（103）的一端還與支撐框架體（101）固定；四個調控引導桿（107）上滑動安裝有調控驅動架（104）。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種大慣量大負載的車載轉軸穩(wěn)定控制方法，其特征在于：調控支撐面板（103）和支撐框架體（101）之間旋轉配設有調控絲桿（109），調控絲桿（109）靠近調控引導桿（107）的一端固定有第二傳動牙盤（114），第二傳動牙盤（114）與調控支撐面板（103）之間旋轉配合，支撐框架體（101）上還固定有伺服電機（110），伺服電機（110）的輸出軸上固定有第一傳動牙盤（112），第一傳動牙盤（112）與第二傳動牙盤（114）之間通過鏈條（113）傳動連接。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種大慣量大負載的車載轉軸穩(wěn)定控制方法，其特征在于：調控驅動架（104）上活動連接有調控連桿（108），調控連桿（108）遠離與調控驅動架（104）連接的一端與限制永磁鐵（111）的側邊活動連接，調控連桿（108）與調控支撐面板（103）之間存在夾角，在調控驅動架（104）沿著調控引導桿（107）的軸向移動時，能夠通過調控連桿（108）帶動限制永磁鐵（111）沿著旋轉永磁鐵嵌入體（120）的徑向移動。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種大慣量大負載的車載轉軸穩(wěn)定控制方法，其特征在于：支撐框架體（101）的兩個側面固定有側邊防塵蓋板（102），支撐框架體（101）和兩個側邊防塵蓋板（102）的其中兩個端面上均固定有支撐連接板（122），支撐連接板（122）上設置有螺紋通孔。

技術總結
本發(fā)明公開了一種大慣量大負載的車載轉軸穩(wěn)定控制方法，涉及伺服轉臺技術領域，包括以下步驟：在轉軸中安裝可同步旋轉的旋轉永磁鐵，利用磁場控制其粘滯力度，實現(xiàn)可調節(jié)的阻尼特性；旋轉永磁鐵的磁場穿過漆包線圈，在線圈上產(chǎn)生感應電流，為旋轉永磁鐵提供粘滯力度；通過調控線圈內部電流的大小，控制對旋轉永磁鐵的粘滯力度；在旋轉永磁鐵的兩側設置限制永磁鐵，能夠約束其旋轉，改變限制永磁鐵與旋轉永磁鐵之間的距離，調節(jié)粘滯力度；在轉軸上設置加速度計和陀螺儀，實時監(jiān)測轉軸的旋轉狀態(tài)，為調節(jié)線圈電流和限制永磁鐵距離提供數(shù)據(jù)支持。

技術研發(fā)人員：鄭文彬,熊宇峰,潘能微,呂智,黃琛
受保護的技術使用者：九江精密測試技術研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9