舱段柔性装配平台控制系统设计

发布时间：2020-10-09 15:00

　　当前,随着我国的航空航天事业不断发展,各种型号舱段的装配工作与日俱增,导弹生产制造工业对舱段装配技术提出了更高的要求,如自动化、短周期、低成本以及柔性化的装配要求。本文分析了国内外舱段柔性装配技术的发展现状与发展趋势,对适用于不同型号舱段的柔性装配平台控制系统进行了设计,以满足舱段装配的自动化、柔性化与可视化等需求。首先,针对舱段装配的特点,分析了舱段柔性装配平台的装配需求,并在此基础上介绍了该装置的机械结构与运动机理,并对装配过程进行了详细地论述。其次,介绍了运动控制网络的发展现状,确定了基于SynqNet高性能的运动控制网络,选取了“工控机+运动控制器”的控制架构,针对不同机构论述了半闭环控制方式与闭环控制方式,且从控制系统的硬件选型方面选择了XMP-SynqNet-PCI运动控制卡、AKD伺服驱动器以及EB系列伺服电机,细化了该装置的控制方案,为后续的软件开发搭建好良好的硬件环境。控制软件作为运动控制过程的灵魂,要保证装配平台的控制系统能正常运转,控制软件的开发将从以下两个方面来展开。一是基于MPI运动函数库的底层驱动调用开发,包括工业计算机与运动控制器之间的实时通讯;二是基于工控机的管理应用程序,使用MFC架构程序进行编程,实现的人机交互软件主要由任务查询、装配生产和设备监控等三部分组成。最后,对运架台伺服系统建立了受力微分方程的模型,从控制原理的角度出发推出了稳态误差等公式,并使用MATLAB的仿真模块进行仿真求解,得出了能有效提高伺服系统定位精度的措施。
【学位单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TJ760.5;TP273
【部分图文】：

柔性装配,导弹,柔性装配系统

[4]。图1.1 波音 787 飞机的柔性装配装置随着柔性装配技术的不断发展与成熟，逐渐从飞机制造领域扩展至导弹生产制造领域，例如国外顶级导弹生产公司也展开了导弹的柔性装配对接技术的研究，并且卓有成效。图 1.2 为美国波音公司研制的导弹柔性装配系统，该装配系统选取激光跟踪仪实时测量装配系统的对接偏差，并根据该偏差驱动导轨式对接平台运动来完成舱段的对接工作[4]。图1.2 美国波音公司导弹柔性装配系统

柔性装配系统,波音公司,导弹,美国

美国波音公司导弹柔性装配系统

柔性装配,集成管理系统,飞机

[7]。图1.4 飞机柔性装配生产集成管理系统梅中义针对大飞机柔性装配系统中的数字测量系统进行了探究[8]。并对广泛使用的先进数字化测量设备激光跟踪仪、电子经纬仪、电子全站仪、数字照相测量与室内IGPS(Indoor Global Positioning System)从使用条件、测量精度与优缺点三个方面进行了对比分析，如表 1.1 所示。图 1.5 列举了各个测量系统的工作精度与应用场合。较其他测量系统而言，激光跟踪仪有诸多优点，如高精度的大尺寸测量、实时测量、自动跟踪与一次性初始校验等。

【参考文献】