船艇六自由运动试验检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种船艇运动检测装置，具体地说是一种船艇六自由度运动检测试验装置。
【背景技术】
[0002]船艇在海上运输重装备时，如果装载系固不当，船艇在大风浪中摇摆会使所装载的装备出现移位、倒塌，严重会导致沉船事故。因此，在实船进行装载与系固前，要制定一套装载与系固方案，而方案是否科学、合理，应该进行试验、检测，如果在海上进行实船试验检测，则难度大，危险性高，且耗费的人力、物力、财力多。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够有效解决船艇装载及系固方案、军事装备水上运输性、船艇系固器材达标测试等方面试验检测难题的船艇六自由度运动检测试验装置。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型的船艇六自由度运动检测试验装置，包括运动平台，运动平台上方设置的用于固定装载设备的系固装置，运动平台下方设置的铰接在运动平台底部并能够使运动平台实现姿态变换的六个以上的液压缸，还包括主控计算机以及与主控计算机连接并能够向主控计算机内输入运动参数信息的船艇运动模拟系统以及与主控计算机连接的液压缸控制器，液压缸控制器经过D/A卡与液压缸的液压缸驱动系统连接，液压缸控制器能够将主控计算机输出的指令信息经过D/A卡将数据信息传输给液压缸驱动系统。
[0005]每个所述液压缸还安装有位置传感器和压力传感器，每个所述液压缸上的位置传感器和压力传感器均经过各自的A/D卡与各自的液压缸控制器连接。
[0006]所述液压缸驱动系统包括与D/A卡连接的伺服放大器以及连接在伺服放大器和液压缸之间的伺服阀。
[0007]所述系固装置上安装有受力传感器，所述受力传感器与试验数据采集与分析系统连接。
[0008]所述系固装置包括安装在运动平台上的挂钩以及连接在装载设备上用于与挂钩连接的挂绳。
[0009]采用上述的结构后，由于设置的能够实现姿态变换的平台、作为控制中心的主控计算机以及与主控计算机连接的液压缸控制器和船艇运动模拟系统，因此，通过液压缸控制器能够将主控计算机输出的指令信息经过D/A卡将数据信息传输给液压缸驱动系统，同时系固装置上安装有受力传感器，受力传感器与试验数据采集与分析系统连接，由此可以模拟不同船型在波浪中的运动，能有效地开展实装和模型实验，进行运输装备装载与系固方案，军事装备水上运输性、民船军运改装方案等方面的等试验、检测，同时也可进行船员、登陆兵抗眩晕训练和试验等，试验结果精度高，减少了传统上实船试验所耗费的人力物力和财力，具有试验周期短、风险小、可靠性高的特点，解决了实船试验难度大，危险性高的问题，其结构设计科学合理，具有试验、训练双功能，能模拟不同船型不同大舱部位，能进行实装和模型的试验;既可以为船艇运输及装备运输性研究提供了科研平台，也可供训练使用，具有较强的实用性，经济价值大。
【附图说明】
[0010]图I为本实用新型船艇六自由度运动检测试验装置的主视结构示意图；
[0011]图2为本实用新型船艇六自由度运动检测试验装置的俯视结构示意图；
[0012]图3为本实用新型船艇六自由度运动检测试验装置的原理框图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型的船艇六自由度运动检测试验装置作进一步详细说明。
[0014]如图所示，本实用新型的船艇六自由度运动检测试验装置，包括运动平台I，运动平台大小外廓尺寸约为6mX4.2m，能逼真地模拟4?5级海况下船艇运动，运动平台有效载荷约53吨重，运动平台上方设置的用于固定装载设备的多个系固装置2，所说的系固装置2包括安装在运动平台I上的挂钩以及连接在装载设备上用于与挂钩连接的挂绳，通过系固装置可以将装载设备固定在运动平台I上，运动平台下方设置的铰接在运动平台底部并能够使运动平台实现姿态变换的六个以上的液压缸3，还包括主控计算机以及与主控计算机连接并能够向主控计算机内输入运动参数信息的船艇运动模拟系统以及与主控计算机连接的液压缸控制器，液压缸控制器经过D/A卡与液压缸的液压缸驱动系统连接，液压缸控制器能够将主控计算机输出的指令信息经过D/A卡将数据信息传输给液压缸驱动系统，所说的液压缸驱动系统包括与D/A卡连接的伺服放大器以及连接在伺服放大器和液压缸之间的伺服阀。
[0015]进一步地，每个所说的液压缸还安装有位置传感器和压力传感器，每个液压缸上的位置传感器和压力传感器均经过各自的A/D卡与各自的液压缸控制器连接。
[0016]再进一步地，所说的系固装置上安装有受力传感器(拉力传感器），所述受力传感器与试验数据采集与分析系统连接;所说的数据采集与分析系统为现有常规系统，该系统主要有受力传感器、滤波板、A/D板卡、分析系统等组成，由受力传感器采集到系固力信号，进入到滤波板，通过对高频干扰信号的滤波处理和电流/电压信号的转变，获得比较理想的电压信号，再由A/D板卡，转换为数字信号，传输到分析系统，予以计算机分析和存储。
[0017]通过上述的结构可见，本实用新型中运动平台I以及液压缸构成运动平台的机械系统，主控计算机、液压缸控制器、位置传感器和压力传感器构成控制系统，船艇运动模拟系统是试验检测平台的重要核心部分，主要输入海浪、风浪等级、螺旋桨转速、舵角、航向，以及船艇装载后的吃水、稳性等船艇参数，该系统在通过船艇在波浪中运动微分数学模型的数值计算，自动求解出船艇的三个平动方向的位移量和三个转动方向的转动量的实时动态数据信息，该系统还具有显示器，并能够通过显示器实时显示出船艇在波浪中运动姿态，这些动态数据信息指令传给主控计算机，进而控制运动平台的运动，其运动平台与船艇运动状态基本一致，该系统可以根据试验的需要选择登陆艇、滚装船、运输船等不同船型进行运动模拟，该运动平台I主要依据能装载并系固某主战装备设计而成，运动平台I的运动可以模拟任何大舱部位，运动平台I的台体面上两侧分别布置有4个如同舰船大舱甲板上的挂钩座（即地令），每个地令上安装受力传感器，用于测力，每个传感器上根据系固方案的需要，连接上绑扎系固器材，进行试验。
[0018]其工作原理为:船艇运动模拟系统将船艇在波浪中的三个平动方向的位移量和三个转动方向的转动量的实时动态数据信息传输给控制系统中的主控计算机;主控计算机接到运动参数指令后，经过空间运动模型变换，运用反解解出六只位移缸的伸长量;再将指令变换成模拟量经D/A卡传送给驱动系统;液压缸还安装的位置传感器和压力传感器，可以将液压缸运动状态信息经过A/D卡传输给液压缸控制器后并由主控计算机进行处理，与船艇运动模拟系统的信息进行比较，从而获得准确的输出信息，然后由主控计算机调节各液压油缸活塞杆的位置，进而驱动平台按照船艇运动姿态运动;平台六自由度运动导致装载并系固在台体上的装备受到横倾、纵倾力矩作用，系固器材受力后的受力信号传输到试验数据采集与分析系统，进而完成试验和检测。
【主权项】
1.一种船艇六自由度运动检测试验装置，其特征在于：包括运动平台（I)，运动平台上方设置的用于固定装载设备的系固装置(2)，运动平台下方设置的铰接在运动平台底部并能够使运动平台实现姿态变换的六个以上的液压缸(3)，还包括主控计算机以及与主控计算机连接并能够向主控计算机内输入运动参数信息的船艇运动模拟系统以及与主控计算机连接的液压缸控制器，所述液压缸控制器经过D/A卡与液压缸的液压缸驱动系统连接，液压缸控制器能够将主控计算机输出的指令信息经过D/A卡将数据信息传输给液压缸驱动系统。2.按照权利要求I所述的船艇六自由度运动检测试验装置，其特征在于:每个所述液压缸还安装有位置传感器和压力传感器，每个所述液压缸上的位置传感器和压力传感器均经过各自的A/D卡与各自的液压缸控制器连接。3.按照权利要求I所述的船艇六自由度运动检测试验装置，其特征在于:所述液压缸驱动系统包括与D/A卡连接的伺服放大器以及连接在伺服放大器和液压缸之间的伺服阀。4.按照权利要求I所述的船艇六自由度运动检测试验装置，其特征在于:所述系固装置上安装有受力传感器，所述受力传感器与试验数据采集与分析系统连接。5.按照权利要求I所述的船艇六自由度运动检测试验装置，其特征在于:所述系固装置(2)包括安装在运动平台（I)上的挂钩以及连接在装载设备上用于与挂钩连接的挂绳。
【专利摘要】本实用新型公开了一种船艇六自由度运动检测试验装置。它包括运动平台，运动平台上方设置的系固装置，运动平台下方设置的六个以上的液压缸，还包括主控计算机以及与主控计算机连接的船艇运动模拟系统以及与主控计算机连接的液压缸控制器，液压缸控制器经过D/A卡与液压缸的液压缸驱动系统连接，液压缸控制器能够将数据信息传输给液压缸驱动系统。采用上述的结构后，能有效地开展实装和模型实验，进行运输装备装载与系固方案，军事装备水上运输性、民船军运改装方案等方面的等试验、检测，同时也可进行船员、登陆兵抗眩晕训练和试验等，试验结果精度高，减少了传统上实船试验所耗费的人力物力和财力，具有试验周期短、风险小、可靠性高的特点。
【IPC分类】G09B25/02
【公开号】CN205158780
【申请号】CN201520944825
【发明人】魏旭冠, 邱云明, 朱爱民, 陆冬青, 程文才, 黄小刚, 朱利锋
【申请人】中国人民解放军镇江船艇学院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月24日