一種航天器操縱機構調(diào)試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種航天器操縱機構調(diào)試方法，其包括機械調(diào)試和電氣調(diào)試，主要用于解決現(xiàn)有技術中的機械調(diào)試工藝復雜、操作難度大，操作時間長，電氣調(diào)試的精度不高，效率低的技術問題。使用本發(fā)明的調(diào)試方法后，機械調(diào)試方面：調(diào)試工藝簡單易懂，且操作簡單。，不用連接電纜，給舵機加電，節(jié)省了操作時間，調(diào)整一步到位，無需反復調(diào)整，大大縮短了調(diào)試時間。電氣調(diào)整方面：將舵面穩(wěn)定在一定角度上，不需偏轉，反饋電壓穩(wěn)定，精度高。不需給電機供電，所以不僅不存在電機超過調(diào)試時間不能立即進行調(diào)節(jié)問題，而且還可以延長舵機使用壽命。
【專利說明】一種航天器操縱機構調(diào)試方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及航天器【技術領域】，尤其涉及一種航天器操縱機構調(diào)試方法。

【背景技術】
[0002] 航天器操縱機構的作用是執(zhí)行航天器的穩(wěn)定和控制指令，確保航天器按預定的彈 道飛行。操縱機構的調(diào)試是指在操縱機構裝彈后，給舵機輸入控制指令，通過調(diào)整舵機的執(zhí) 行機構，使舵面偏轉角度滿足技術指標的要求。
[0003] 操縱機構的運動原理為：舵通過搖臂P及接桿2 '與舵機作動筒3 '中的活塞 桿4 '相連，當彈載計算機把控制信號傳給相應的制導回路，舵機上的伺服機構動作，液體 壓力推動舵機作動筒3'中的活塞桿4'平移，帶動接桿2'、搖臂1'、使舵面偏轉，將舵 機作動筒Y的活塞桿4'的線位移轉變?yōu)槎婷娴钠D運動，形成航天器運動的控制力。參 閱圖1所示，點A、B、C為活塞桿4'接頭與接桿2'的連接點，AC為活塞桿4'運動軌跡； 點D、E、F為接桿V與搖臂P的連接點，弧DF為舵偏角運動軌跡；δ max+與δ max-為 正負最大舵偏角。當活塞桿4'接頭依次運動到A、B、C三點時，接桿2'與搖臂P的連 接點分別運動到D、E、F，對應的舵偏角為" Smax+"、"〇"、" Smax-"。
[0004] 現(xiàn)有技術中的操縱機構調(diào)試包括機械調(diào)試和電氣調(diào)試兩部分，機械調(diào)試過程參閱 圖2所示，（1)、用專用電纜將舵機調(diào)試臺5'、舵機6'、大功率開關電源7'連接好，設置 好舵機調(diào)試臺5'的初始開關。（2)、接通大功率開關電源7'和舵機調(diào)試臺5'，給舵機 6 7提供調(diào)試電源電壓和正的最大控制信號輸入電壓，舵面偏轉直至不動為止，斷開大功率 開關電源7'和舵機調(diào)試臺5'，用手向轉角增大方向扳動舵面到最大機械偏角，讀取舵 面偏轉角度S+。（3)、接通大功率開關電源7'和舵機調(diào)試臺5'，給舵機6'提供調(diào)試 電源電壓和負的最大控制信號輸入電壓，舵面偏轉直至不動為止，斷開大功率開關電源和 舵機調(diào)試臺，用手向轉角增大方向扳動舵面到最大機械偏角，讀取舵面偏轉角度δ-。（4)、 用專用扳手調(diào)節(jié)舵機6 '的活塞桿，然后重復步驟（2)、（3)，使調(diào)整后的最大機械舵偏角滿 足：-0.2° δ + | -I δ-I <+〇.2° (5)、接通大功率開關電源7 '和舵機調(diào)試臺 5'，給舵機6'提供調(diào)試電源電壓和零控制信號電壓，使舵機偏角為0±0. 2°。斷開大功 率開關電源和舵機調(diào)試臺，緊固活塞桿連接頭處的鎖緊螺母。（6)重復步驟（2)、（3)條，再 一次檢查正負最大機械偏角的對稱性，如果不滿足要求，先松開連接頭處的鎖緊螺母，然后 重復上述操作繼續(xù)調(diào)整。
[0005] 現(xiàn)在技術中的機械調(diào)試的缺點在于：①使舵面偏轉到最大機械角方面：a.調(diào)試工 藝復雜、操作難度大。b.需要連接電纜，給舵機加電，操作時間長。c.安全性差，當機構有 阻滯時，不能對舵機起到預防保護作用。②調(diào)整方面：沒有最大機械角參考值，需反復調(diào)整， 調(diào)試時間長。
[0006] 電氣調(diào)試過程為：（1)用專用電纜將舵機調(diào)試臺、舵機、大功率開關電源連接好， 設置好舵機調(diào)試臺的初始開關。（2)接通大功率開關電源和舵機調(diào)試臺，查看舵偏角是否 為"0"，如果不為"0"，調(diào)整舵機電位計的調(diào)整螺釘，使舵偏角為"0"。（3)給舵機供電并輸 入正負IV控制電壓，察看舵偏角δ +和δ-，當I δ+ δ-| /2彡0.2°時，調(diào)整結束。（4) 重復（3)條，再檢查一次電氣零位，如果不滿足要求，重復步驟（2)操作直到滿足要求為止。 (5)調(diào)整結束，斷開舵機調(diào)試臺電源和舵機電源。
[0007] 現(xiàn)在技術中的電氣調(diào)試方法的缺點在于：（1)在調(diào)節(jié)過程中察看舵偏角的變化， 當舵偏角為零時停止調(diào)節(jié)。但由于在舵機供電情況下，舵面偏轉有微小振幅，本身舵偏角又 是微調(diào)，所以調(diào)節(jié)比較費時，一時很難到位，精度不高。（2)必須是一人調(diào)節(jié)電位計，一人報 舵偏角，對調(diào)節(jié)電位計的人員來說，不直觀，不方便。（3)在給舵機的電機供電的情況下進 行，電機有一次通電時間要求，且比較短，一般為100s。當調(diào)試超過這個時間，需停止電機供 電，休息20min后才能繼續(xù)進行調(diào)節(jié)，這大大降低了調(diào)試效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術中所存在的技術問題，從而提供一種調(diào)試效率高、精 度高的航天器操縱機構調(diào)試方法。
[0009] 本發(fā)明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：
[0010] 本發(fā)明提供的航天器操縱機構調(diào)試方法，其包括機械調(diào)試和電氣調(diào)試，
[0011] 所述機械調(diào)試包括以下步驟：
[0012] S1、用手分別向正方向和負方向扳動舵面扳至最大機械偏角，分別讀取正向舵偏 角δ max+和負向舵偏角δ max-,
[0013] S2、調(diào)節(jié)舵機活塞桿長度，使所述活塞桿運行至最大限位處滿足：I Smax-| = (I δ max+1 +1 δ max_I)/2，
[0014] S3、依次循環(huán)執(zhí)行步驟SI、步驟S2,直至檢查最大正、負機械舵偏角滿足對稱性條 件，
[0015] S4、用手將舵面扳至零位，緊固所述活塞桿連接頭處的鎖緊螺母，
[0016] S5、返回步驟S1，檢查正、負最大機械舵偏角是否滿足對稱性條件，如果不滿足，則 松開所述鎖緊螺母，返回步驟S2繼續(xù)調(diào)整；
[0017] 所述電氣調(diào)試包括以下步驟：
[0018] S10、用手將舵面扳至零位，接通舵機調(diào)試臺，調(diào)節(jié)反饋電位計，使舵機調(diào)試臺上的 舵機反饋電壓為0V，
[0019] S11、由舵機調(diào)試臺給舵機輸入0V電壓，
[0020] S12、察看舵偏角，若為0,不需調(diào)整；若舵偏角為δ +，則手動將舵面扳至δ -，若 舵偏角為S-，將手動將舵面扳至δ+，然后調(diào)節(jié)所述反饋電位計，使舵機調(diào)試臺上的舵機 反饋電壓為0V，
[0021] S13、給所述舵機供電，并給舵機輸入+1V、0V和-IV控制電壓，察看+1V和-IV時 的舵偏角S +和δ-，當I (δ+) + (δ-) I /2彡0.2°時，調(diào)整結束，否則返回步驟S10。
[0022] 進一步地，所述步驟S3中，最大正、負機械舵偏角滿足對稱性條件 為：_0· 2。< | δ max+1 _ | δ max-1 < +0· 2。。
[0023] 本發(fā)明的機械調(diào)試方法優(yōu)點：（1)使舵面偏轉到最大機械角方面：a.調(diào)試工藝簡 單易懂，操作者容易掌握，且操作簡單。b.不用連接電纜，給舵機加電，節(jié)省了操作時間。 c.安全可靠，當機構有阻滯時，對舵機能起到預防保護作用，同時又大大減少舵機的供電次 數(shù)。（2)、調(diào)整方面：有最大機械角參考值，調(diào)整一步到位，無需反復調(diào)整，大大縮短了調(diào)試時 間。
[0024] 本發(fā)明的電氣調(diào)試方法優(yōu)點：（1)該調(diào)試方法是將舵面穩(wěn)定在一定角度上，不需 偏轉，則不會產(chǎn)生振幅，反饋電壓穩(wěn)定，將反饋電壓調(diào)節(jié)至零很容易做到，精度也高。（2)、 該調(diào)試方法是調(diào)節(jié)電位計人員一人完成，一邊調(diào)節(jié)電位計，一邊觀察反饋電壓，方便直觀。 (3)、該調(diào)試方法不需給電機供電，所以不僅不存在電機超過調(diào)試時間不能立即進行調(diào)節(jié)問 題，而且還可以延長舵機使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026] 圖1是現(xiàn)有技術的操縱機構的運動原理圖；
[0027] 圖2是現(xiàn)有技術的操縱機構機械、電氣調(diào)試電纜連接圖；
[0028] 圖3是本發(fā)明的航天器操縱機構調(diào)試方法的電氣調(diào)試原理圖。

【具體實施方式】
[0029] 下面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能 更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0030] 本發(fā)明的航天器操縱機構調(diào)試方法，其包括機械調(diào)試和電氣調(diào)試，機械調(diào)試包括 以下步驟：S1、用手分別向正方向和負方向扳動舵面扳至最大機械偏角，分別讀取正向舵偏 角s max+和負向舵偏角Smax-，S2、調(diào)節(jié)舵機活塞桿長度，使活塞桿運行至最大限位處滿 足：| δ max-| = (I δ max+1 + l δ max-|)/2，S3、依次循環(huán)執(zhí)行步驟S1、步驟S2,直至檢查最大 正、負機械舵偏角滿足對稱性條件，S4、用手將舵面扳至零位，緊固活塞桿連接頭處的鎖緊 螺母，S5、返回執(zhí)行步驟S1，檢查正、負最大機械舵偏角是否滿足對稱性條件，最大正、負機 械航偏角滿足對稱性條件為： _〇.2° < | 5max+|-| 5max_| <+0.2。，如果不滿足，則松開 鎖緊螺母，返回步驟S2繼續(xù)調(diào)整；
[0031] 電氣調(diào)試包括以下步驟：S10、用手將舵面扳至零位，接通舵機調(diào)試臺，調(diào)節(jié)反饋電 位計，使舵機調(diào)試臺上的舵機反饋電壓為〇V，S11、由舵機調(diào)試臺給舵機輸入0V電壓，S12、 察看舵偏角，若為〇,不需調(diào)整；若舵偏角為S+，則手動將舵面扳至δ-，若舵偏角為δ-， 將手動將舵面扳至s+，然后調(diào)節(jié)反饋電位計，使舵機調(diào)試臺上的舵機反饋電壓為ov，S13、 給舵機供電，并給舵機輸入+1V、0V和-IV控制電壓，察看+1V和-IV時的舵偏角δ+和δ-， 當| (δ+) + (δ-) I /2彡0.2°時，調(diào)整結束，否則返回步驟S10。
[0032] 參閱圖3所示，本發(fā)明的電氣調(diào)試的原理如下：舵偏角經(jīng)反饋電位計1形成的反饋 電壓U f，舵機輸入指令Α與反饋電壓Uf疊加后，經(jīng)放大器4形成控制指令傳給電液伺服閥 2,使活塞桿3的位移隨A的變化而變化，從而控制舵面偏轉角度。當控制指令為零時，活塞 桿3停止移動，舵面停止偏轉。對于同一個舵機的同一個控制回路，舵機輸入指令％，當舵 面停止偏轉時，將會對應一個U f值，且不同的A值對應不同的Uf值。在理想狀態(tài)下，當A 為零時，其對應的反饋電壓叫也為零。
[0033] 本發(fā)明的電氣調(diào)試方法的調(diào)整過程為：將舵面扳至零，調(diào)節(jié)反饋電位計，使零舵偏 角的反饋電壓U f(s =0 ="0"。然后給舵機供電，輸入零指令（即仏為零）。若舵面不偏轉 (即3為零），說明化8=(|)="0" =仏=。調(diào)整結束。若舵面偏轉（即6不為零），需繼 續(xù)調(diào)整。此時舵偏角S的反饋電壓為Uf(s)，斷開舵機電源供電，將舵面扳至-δ，則此時的 反饋電壓u f(_s) = -uf(s) = -ui = (l。調(diào)節(jié)反饋電位計，使uf(_s) ="0"，則舵偏角為零時的反 饋電壓uf(s ^ ="〇"一"-% = /= υ?，調(diào)整結束。再給舵機供電，輸入零及±1V指令 確認調(diào)整結果。
[0034] 綜上，本發(fā)明的機械調(diào)試方法優(yōu)點在于：（1)使舵面偏轉到最大機械角方面：a.調(diào) 試工藝簡單易懂，操作者容易掌握，且操作簡單。b.不用連接電纜，給舵機加電，節(jié)省了操作 時間。c.安全可靠，當機構有阻滯時，對舵機能起到預防保護作用，同時又大大減少舵機的 供電次數(shù)。（2)、調(diào)整方面：有最大機械角參考值，調(diào)整一步到位，無需反復調(diào)整，大大縮短了 調(diào)試時間。
[0035] 本發(fā)明的電氣調(diào)試方法優(yōu)點：（1)該調(diào)試方法是將舵面穩(wěn)定在一定角度上，不需 偏轉，則不會產(chǎn)生振幅，反饋電壓穩(wěn)定，將反饋電壓調(diào)節(jié)至零很容易做到，精度也高。（2)、 該調(diào)試方法是調(diào)節(jié)電位計人員一人完成，一邊調(diào)節(jié)電位計，一邊觀察反饋電壓，方便直觀。 (3)、該調(diào)試方法不需給電機供電，所以不僅不存在電機超過調(diào)試時間不能立即進行調(diào)節(jié)問 題，而且還可以延長舵機使用壽命。
[0036] 以上，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何不經(jīng) 過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護 范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
【權利要求】
1. 一種航天器操縱機構調(diào)試方法，其特征在于：包括機械調(diào)試和電氣調(diào)試， 所述機械調(diào)試包括以下步驟： 51、 用手分別向正方向和負方向扳動舵面扳至最大機械偏角，分別讀取正向舵偏角 δ max+和負向舵偏角δ max-, 52、 調(diào)節(jié)舵機活塞桿長度，使所述活塞桿運行至最大限位處滿足：I Smax-| = (I δ max+1 +1 δ max_I)/2， 53、 依次循環(huán)執(zhí)行步驟SI、步驟S2,直至檢查最大正、負機械舵偏角滿足對稱性條件， 54、 用手將舵面扳至零位，緊固所述活塞桿連接頭處的鎖緊螺母， 55、 返回步驟S1，檢查正、負最大機械舵偏角是否滿足對稱性條件，如果不滿足，則松開 所述鎖緊螺母，返回步驟S2繼續(xù)調(diào)整； 所述電氣調(diào)試包括以下步驟： 510、 用手將舵面扳至零位，接通舵機調(diào)試臺，調(diào)節(jié)反饋電位計，使舵機調(diào)試臺上的舵機 反饋電壓為0V， 511、 由舵機調(diào)試臺給舵機輸入0V電壓， 512、 察看舵偏角，若為0,不需調(diào)整；若舵偏角為δ+，則手動將舵面扳至δ-，若舵偏 角為S-，將手動將舵面扳至δ+，然后調(diào)節(jié)所述反饋電位計，使舵機調(diào)試臺上的舵機反饋 電壓為0V， 513、 給所述舵機供電，并給舵機輸入+1V、0V和-IV控制電壓，察看+1V和-IV時的舵 偏角δ +和δ-，當I (δ+) + (δ-) I /2彡0.2°時，調(diào)整結束，否則返回步驟S10。
2. 如權利要求1所述的航天器操縱機構調(diào)試方法，其特征在于：所述步驟S3中，最大 正、負機械航偏角滿足對稱性條件為：_〇.2° < | 5max+|-| 5max_| <+0.2。。
【文檔編號】B64F5/00GK104097790SQ201410362769
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權日:2014年7月28日
【發(fā)明者】田華, 莫應強 申請人:貴州航天風華精密設備有限公司