[发明专利]一种消除四点支撑机电式车载平台虚腿的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于四点支撑机电式车载技术领域，尤其涉及一种消除四点支撑机电式车载平台虚腿的系统及方法。

背景技术

机电式车载平台自动调平系统产生的“虚腿”问题是不容忽视的，目前有以下几种消除“虚腿”的方法：

（1）在车载平台载荷分布较为均匀且位于平台几何中心处时，可以将车载平台上的载荷作为负反馈，自动消除“虚腿”。但是实际上，车载平台载荷的分布常常会受到元件布置以及其它外部条件的干扰，不一定满足载荷均匀分布且位于平台几何中心的要求。

（2）在车载平台完成调平后，逐次伸长各个支腿一小位移量，通过检测平台倾角值的变化情况，判定该支腿是否为“虚腿”。若存在“虚腿”现象，该支腿继续伸长直至平台倾角值大于阈值，然后让支腿缩短相应微小距离，以便保持平台水平坐标不发生改变；若不是“虚腿”，平台倾角值变化大于阈值，同样让支腿缩短相应微小距离。这种方法的好处是不需要额外添加硬件来检测是否存在“虚腿”，使得系统结构简单，降低了开发成本。但是这种方法也有致命的缺点：在确定水平倾角变化的阈值时往往凭借多次试验或者根据经验，有很大的随意性，且一旦平台的结构发生改变，又需做大量的工作确定水平倾角变化的阈值。

（3）在电机中加装电流传感器，通过电机电流的大小判定支腿是否为“虚腿”。在电机驱动支腿运动时，若电机负载小，对应电流小，说明相应支腿为“虚腿”，通过电流大小的改变可以判定和消除“虚腿”。这种方法不会改变系统的机械结构，但增加了电流传感器及控制系统的复杂程度，进而影响控制方法的实现。

（4）在平台支腿上加装压力传感器。这种方法是通过支腿受力大小来检测各个支腿是否为“虚腿”，在调平时平台支腿一直伸长。若压力传感器得到的支腿压力大于阈值，说明该支腿不是“虚腿”；若小于阈值，说明是“虚腿”。但是这种方案也存在缺点：增加了力传感器并随着力传感器使用年限的增加，灵敏度和精度都会下降，且增加了系统开发成本。

（5）支腿上加装位移传感器。这种方法是比较通过各个支腿之间位移信号值得出是否存在“虚腿”，并判定是哪个支腿为“虚腿”。然后控制器输出控制信号，驱动电机使各个支腿位移信号值趋于一致，从而消除“虚腿”。该方法编程容易，易于实现，但位移传感器不方便布置，同时也增加了系统的复杂程度。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种消除四点支撑机电式车载平台虚腿的系统及方法，旨在解决现有的消除虚腿的系统操作复杂，开发成本高的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种消除四点支撑机电式车载平台虚腿方法，该消除四点支撑机电式车载平台虚腿方法包括以下步骤：

步骤一，采集平台水平角度；

步骤二，滤波处理；

步骤三，输出设定形成的脉冲信号；

步骤四，计算当前运动i支腿是否大于阀值，大于阀值则执行步骤五；小于阀值则执行步骤一；

步骤五，控制器输出相同行程的反向脉冲信号；

步骤六，退出循环；判定i+1支腿是否为虚腿；

具体的方法为：

首先用水平倾角采样模块采集平台水平倾角值，然后控制器驱动电机使支腿伸长某个小位移量，并将此时支腿支撑点的平台坐标转化到支腿伸长之前的平台坐标系中，理想状态下，如若经过坐标变换后的支撑点坐标大于等于支腿伸长量，说明该支腿不是虚腿，为避免平台支腿间耦合，还需将该支腿缩短等量的小位移量，然后按照依次检测各个支腿是否存在虚腿问题，并将虚腿消除。

本发明实施例的另一目的在于提供一种消除四点支撑机电式车载平台虚腿的系统，该消除四点支撑机电式车载平台虚腿的系统包括：车载平台、水平倾角传感器、滤波模块、水平倾角采样模块、RS232转RS485模块、控制器、电机驱动模块、电机、执行模块；

水平倾角传感器、滤波模块、水平倾角采样模块和执行模块的电源来自车载平台，RS232转RS485模块、电机驱动模块和电机的电源来自控制器；

水平倾角传感器，与连接车载平台连接，用于测量车载平台的水平倾角；

滤波模块，与水平倾角传感器连接，采用的是中值滤波法，用于实现采集数据精度的提高；

水平倾角采样模块，与滤波模块连接，用于实时采集车载平台支腿的水平倾角数据，接收水平倾角传感器测量的车载平台水平倾角；

RS232转RS485模块，与水平倾角采样模块连接，用于实现采集信号RS23到RS485的转换；