一种航天器操纵机构调试方法
【专利摘要】本发明公开了一种航天器操纵机构调试方法，其包括机械调试和电气调试，主要用于解决现有技术中的机械调试工艺复杂、操作难度大，操作时间长，电气调试的精度不高，效率低的技术问题。使用本发明的调试方法后，机械调试方面：调试工艺简单易懂，且操作简单。，不用连接电缆，给舵机加电，节省了操作时间，调整一步到位，无需反复调整，大大缩短了调试时间。电气调整方面：将舵面稳定在一定角度上，不需偏转，反馈电压稳定，精度高。不需给电机供电，所以不仅不存在电机超过调试时间不能立即进行调节问题，而且还可以延长舵机使用寿命。
【专利说明】一种航天器操纵机构调试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及航天器【技术领域】，尤其涉及一种航天器操纵机构调试方法。
【背景技术】
[0002] 航天器操纵机构的作用是执行航天器的稳定和控制指令，确保航天器按预定的弹 道飞行。操纵机构的调试是指在操纵机构装弹后，给舵机输入控制指令，通过调整舵机的执 行机构，使舵面偏转角度满足技术指标的要求。
[0003] 操纵机构的运动原理为：舵通过摇臂P及接杆2 '与舵机作动筒3 '中的活塞 杆4 '相连，当弹载计算机把控制信号传给相应的制导回路，舵机上的伺服机构动作，液体 压力推动舵机作动筒3'中的活塞杆4'平移，带动接杆2'、摇臂1'、使舵面偏转，将舵 机作动筒Y的活塞杆4'的线位移转变为舵面的偏转运动，形成航天器运动的控制力。参 阅图1所示，点A、B、C为活塞杆4'接头与接杆2'的连接点，AC为活塞杆4'运动轨迹； 点D、E、F为接杆V与摇臂P的连接点，弧DF为舵偏角运动轨迹；δ max+与δ max-为 正负最大舵偏角。当活塞杆4'接头依次运动到A、B、C三点时，接杆2'与摇臂P的连 接点分别运动到D、E、F，对应的舵偏角为" Smax+"、"〇"、" Smax-"。
[0004] 现有技术中的操纵机构调试包括机械调试和电气调试两部分，机械调试过程参阅 图2所示，（1)、用专用电缆将舵机调试台5'、舵机6'、大功率开关电源7'连接好，设置 好舵机调试台5'的初始开关。（2)、接通大功率开关电源7'和舵机调试台5'，给舵机 6 7提供调试电源电压和正的最大控制信号输入电压，舵面偏转直至不动为止，断开大功率 开关电源7'和舵机调试台5'，用手向转角增大方向扳动舵面到最大机械偏角，读取舵 面偏转角度S+。（3)、接通大功率开关电源7'和舵机调试台5'，给舵机6'提供调试 电源电压和负的最大控制信号输入电压，舵面偏转直至不动为止，断开大功率开关电源和 舵机调试台，用手向转角增大方向扳动舵面到最大机械偏角，读取舵面偏转角度δ-。（4)、 用专用扳手调节舵机6 '的活塞杆，然后重复步骤（2)、（3)，使调整后的最大机械舵偏角满 足：-0.2° δ + | -I δ-I <+〇.2° (5)、接通大功率开关电源7 '和舵机调试台 5'，给舵机6'提供调试电源电压和零控制信号电压，使舵机偏角为0±0. 2°。断开大功 率开关电源和舵机调试台，紧固活塞杆连接头处的锁紧螺母。（6)重复步骤（2)、（3)条，再 一次检查正负最大机械偏角的对称性，如果不满足要求，先松开连接头处的锁紧螺母，然后 重复上述操作继续调整。
[0005] 现在技术中的机械调试的缺点在于：①使舵面偏转到最大机械角方面：a.调试工 艺复杂、操作难度大。b.需要连接电缆，给舵机加电，操作时间长。c.安全性差，当机构有 阻滞时，不能对舵机起到预防保护作用。②调整方面：没有最大机械角参考值，需反复调整， 调试时间长。
[0006] 电气调试过程为：（1)用专用电缆将舵机调试台、舵机、大功率开关电源连接好， 设置好舵机调试台的初始开关。（2)接通大功率开关电源和舵机调试台，查看舵偏角是否 为"0"，如果不为"0"，调整舵机电位计的调整螺钉，使舵偏角为"0"。（3)给舵机供电并输 入正负IV控制电压，察看舵偏角δ +和δ-，当I δ+ δ-| /2彡0.2°时，调整结束。（4) 重复（3)条，再检查一次电气零位，如果不满足要求，重复步骤（2)操作直到满足要求为止。 (5)调整结束，断开舵机调试台电源和舵机电源。
[0007] 现在技术中的电气调试方法的缺点在于：（1)在调节过程中察看舵偏角的变化， 当舵偏角为零时停止调节。但由于在舵机供电情况下，舵面偏转有微小振幅，本身舵偏角又 是微调，所以调节比较费时，一时很难到位，精度不高。（2)必须是一人调节电位计，一人报 舵偏角，对调节电位计的人员来说，不直观，不方便。（3)在给舵机的电机供电的情况下进 行，电机有一次通电时间要求，且比较短，一般为100s。当调试超过这个时间，需停止电机供 电，休息20min后才能继续进行调节，这大大降低了调试效率。
【发明内容】
[0008] 本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种调试效率高、精 度高的航天器操纵机构调试方法。
[0009] 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
[0010] 本发明提供的航天器操纵机构调试方法，其包括机械调试和电气调试，
[0011] 所述机械调试包括以下步骤：
[0012] S1、用手分别向正方向和负方向扳动舵面扳至最大机械偏角，分别读取正向舵偏 角δ max+和负向舵偏角δ max-,
[0013] S2、调节舵机活塞杆长度，使所述活塞杆运行至最大限位处满足：I Smax-| = (I δ max+1 +1 δ max_I)/2，
[0014] S3、依次循环执行步骤SI、步骤S2,直至检查最大正、负机械舵偏角满足对称性条 件，
[0015] S4、用手将舵面扳至零位，紧固所述活塞杆连接头处的锁紧螺母，
[0016] S5、返回步骤S1，检查正、负最大机械舵偏角是否满足对称性条件，如果不满足，则 松开所述锁紧螺母，返回步骤S2继续调整；
[0017] 所述电气调试包括以下步骤：
[0018] S10、用手将舵面扳至零位，接通舵机调试台，调节反馈电位计，使舵机调试台上的 舵机反馈电压为0V，
[0019] S11、由舵机调试台给舵机输入0V电压，
[0020] S12、察看舵偏角，若为0,不需调整；若舵偏角为δ +，则手动将舵面扳至δ -，若 舵偏角为S-，将手动将舵面扳至δ+，然后调节所述反馈电位计，使舵机调试台上的舵机 反馈电压为0V，
[0021] S13、给所述舵机供电，并给舵机输入+1V、0V和-IV控制电压，察看+1V和-IV时 的舵偏角S +和δ-，当I (δ+) + (δ-) I /2彡0.2°时，调整结束，否则返回步骤S10。
[0022] 进一步地，所述步骤S3中，最大正、负机械舵偏角满足对称性条件 为：_0· 2。< | δ max+1 _ | δ max-1 < +0· 2。。
[0023] 本发明的机械调试方法优点：（1)使舵面偏转到最大机械角方面：a.调试工艺简 单易懂，操作者容易掌握，且操作简单。b.不用连接电缆，给舵机加电，节省了操作时间。 c.安全可靠，当机构有阻滞时，对舵机能起到预防保护作用，同时又大大减少舵机的供电次 数。（2)、调整方面：有最大机械角参考值，调整一步到位，无需反复调整，大大缩短了调试时 间。
[0024] 本发明的电气调试方法优点：（1)该调试方法是将舵面稳定在一定角度上，不需 偏转，则不会产生振幅，反馈电压稳定，将反馈电压调节至零很容易做到，精度也高。（2)、 该调试方法是调节电位计人员一人完成，一边调节电位计，一边观察反馈电压，方便直观。 (3)、该调试方法不需给电机供电，所以不仅不存在电机超过调试时间不能立即进行调节问 题，而且还可以延长舵机使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0026] 图1是现有技术的操纵机构的运动原理图；
[0027] 图2是现有技术的操纵机构机械、电气调试电缆连接图；
[0028] 图3是本发明的航天器操纵机构调试方法的电气调试原理图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能 更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0030] 本发明的航天器操纵机构调试方法，其包括机械调试和电气调试，机械调试包括 以下步骤：S1、用手分别向正方向和负方向扳动舵面扳至最大机械偏角，分别读取正向舵偏 角s max+和负向舵偏角Smax-，S2、调节舵机活塞杆长度，使活塞杆运行至最大限位处满 足：| δ max-| = (I δ max+1 + l δ max-|)/2，S3、依次循环执行步骤S1、步骤S2,直至检查最大 正、负机械舵偏角满足对称性条件，S4、用手将舵面扳至零位，紧固活塞杆连接头处的锁紧 螺母，S5、返回执行步骤S1，检查正、负最大机械舵偏角是否满足对称性条件，最大正、负机 械航偏角满足对称性条件为： _〇.2° < | 5max+|-| 5max_| <+0.2。，如果不满足，则松开 锁紧螺母，返回步骤S2继续调整；
[0031] 电气调试包括以下步骤：S10、用手将舵面扳至零位，接通舵机调试台，调节反馈电 位计，使舵机调试台上的舵机反馈电压为〇V，S11、由舵机调试台给舵机输入0V电压，S12、 察看舵偏角，若为〇,不需调整；若舵偏角为S+，则手动将舵面扳至δ-，若舵偏角为δ-， 将手动将舵面扳至s+，然后调节反馈电位计，使舵机调试台上的舵机反馈电压为ov，S13、 给舵机供电，并给舵机输入+1V、0V和-IV控制电压，察看+1V和-IV时的舵偏角δ+和δ-， 当| (δ+) + (δ-) I /2彡0.2°时，调整结束，否则返回步骤S10。
[0032] 参阅图3所示，本发明的电气调试的原理如下：舵偏角经反馈电位计1形成的反馈 电压U f，舵机输入指令Α与反馈电压Uf叠加后，经放大器4形成控制指令传给电液伺服阀 2,使活塞杆3的位移随A的变化而变化，从而控制舵面偏转角度。当控制指令为零时，活塞 杆3停止移动，舵面停止偏转。对于同一个舵机的同一个控制回路，舵机输入指令％，当舵 面停止偏转时，将会对应一个U f值，且不同的A值对应不同的Uf值。在理想状态下，当A 为零时，其对应的反馈电压叫也为零。
[0033] 本发明的电气调试方法的调整过程为：将舵面扳至零，调节反馈电位计，使零舵偏 角的反馈电压U f(s =0 ="0"。然后给舵机供电，输入零指令（即仏为零）。若舵面不偏转 (即3为零），说明化8=(|)="0" =仏=。调整结束。若舵面偏转（即6不为零），需继 续调整。此时舵偏角S的反馈电压为Uf(s)，断开舵机电源供电，将舵面扳至-δ，则此时的 反馈电压u f(_s) = -uf(s) = -ui = (l。调节反馈电位计，使uf(_s) ="0"，则舵偏角为零时的反 馈电压uf(s ^ ="〇"一"-% = /= υ?，调整结束。再给舵机供电，输入零及±1V指令 确认调整结果。
[0034] 综上，本发明的机械调试方法优点在于：（1)使舵面偏转到最大机械角方面：a.调 试工艺简单易懂，操作者容易掌握，且操作简单。b.不用连接电缆，给舵机加电，节省了操作 时间。c.安全可靠，当机构有阻滞时，对舵机能起到预防保护作用，同时又大大减少舵机的 供电次数。（2)、调整方面：有最大机械角参考值，调整一步到位，无需反复调整，大大缩短了 调试时间。
[0035] 本发明的电气调试方法优点：（1)该调试方法是将舵面稳定在一定角度上，不需 偏转，则不会产生振幅，反馈电压稳定，将反馈电压调节至零很容易做到，精度也高。（2)、 该调试方法是调节电位计人员一人完成，一边调节电位计，一边观察反馈电压，方便直观。 (3)、该调试方法不需给电机供电，所以不仅不存在电机超过调试时间不能立即进行调节问 题，而且还可以延长舵机使用寿命。
[0036] 以上，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经 过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护 范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1. 一种航天器操纵机构调试方法，其特征在于：包括机械调试和电气调试， 所述机械调试包括以下步骤： 51、 用手分别向正方向和负方向扳动舵面扳至最大机械偏角，分别读取正向舵偏角 δ max+和负向舵偏角δ max-, 52、 调节舵机活塞杆长度，使所述活塞杆运行至最大限位处满足：I Smax-| = (I δ max+1 +1 δ max_I)/2， 53、 依次循环执行步骤SI、步骤S2,直至检查最大正、负机械舵偏角满足对称性条件， 54、 用手将舵面扳至零位，紧固所述活塞杆连接头处的锁紧螺母， 55、 返回步骤S1，检查正、负最大机械舵偏角是否满足对称性条件，如果不满足，则松开 所述锁紧螺母，返回步骤S2继续调整； 所述电气调试包括以下步骤： 510、 用手将舵面扳至零位，接通舵机调试台，调节反馈电位计，使舵机调试台上的舵机 反馈电压为0V， 511、 由舵机调试台给舵机输入0V电压， 512、 察看舵偏角，若为0,不需调整；若舵偏角为δ+，则手动将舵面扳至δ-，若舵偏 角为S-，将手动将舵面扳至δ+，然后调节所述反馈电位计，使舵机调试台上的舵机反馈 电压为0V， 513、 给所述舵机供电，并给舵机输入+1V、0V和-IV控制电压，察看+1V和-IV时的舵 偏角δ +和δ-，当I (δ+) + (δ-) I /2彡0.2°时，调整结束，否则返回步骤S10。
2. 如权利要求1所述的航天器操纵机构调试方法，其特征在于：所述步骤S3中，最大 正、负机械航偏角满足对称性条件为：_〇.2° < | 5max+|-| 5max_| <+0.2。。
【文档编号】B64F5/00GK104097790SQ201410362769
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】田华, 莫应强 申请人:贵州航天风华精密设备有限公司