飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)安裝系統(tǒng)主控電路與軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、作為提供動(dòng)力的核心元件，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的最重要組成部分。在飛機(jī)的裝配過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝工作是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，而發(fā)動(dòng)機(jī)的重量重、體積大、外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加之安裝間隙狹小等因素的存在，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝工作非常困難。目前國內(nèi)一些企業(yè)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)安裝工作是通過人工手動(dòng)操作液壓設(shè)備來進(jìn)行，這種方法不能精確地對發(fā)動(dòng)機(jī)位姿進(jìn)行調(diào)整，存在耗費(fèi)人力成本、難以保證安裝精度和效率等問題。為了解決飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)人工安裝方法效率差、精度低等問題，本文通過對國內(nèi)外相

2、關(guān)研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)安裝過程中的難點(diǎn)和要求，提出了一種基于雙CPU、具有視覺測量功能、能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化安裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。
　　論文先對飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化安裝系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。提出基于“IPC+GALIL”的雙CPU數(shù)控系統(tǒng)總體方案，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的主電路和控制電路;針對發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化安裝的需要，設(shè)計(jì)了基于位置的視覺伺服系統(tǒng)，介紹了視覺測量系統(tǒng)的原理;對控制系統(tǒng)的電磁兼容性進(jìn)行了設(shè)計(jì)，闡述了系統(tǒng)運(yùn)行在

3、特殊情況下的安全保護(hù)措施。
　　根據(jù)視覺系統(tǒng)的成像原理，提出發(fā)動(dòng)機(jī)的位姿測量算法。通過分析攝像機(jī)在成像過程中的幾何模型，對發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)靶圖像進(jìn)行徑向?qū)ΨQ變換和對正變換;通過對標(biāo)靶圖像的低秩像素矩陣復(fù)原進(jìn)行了攝像機(jī)參數(shù)的標(biāo)定，運(yùn)用增廣拉格朗日乘子法對優(yōu)化問題進(jìn)行求解，得出攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，從而獲得發(fā)動(dòng)機(jī)在攝像機(jī)坐標(biāo)系下的位姿。
　　對發(fā)動(dòng)機(jī)安裝系統(tǒng)的數(shù)控調(diào)姿平臺進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，求取升降俯仰機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解，并闡明發(fā)動(dòng)機(jī)位姿在

4、空間中的表示方法和坐標(biāo)變換方法。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)在短艙內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)安裝路徑，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)安裝的離線軌跡規(guī)劃，提出了通過視覺測量系統(tǒng)對離線軌跡進(jìn)行在線修正的方法，并編寫了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)安裝的多通道程序。
　　構(gòu)建飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)模擬安裝實(shí)驗(yàn)平臺，對系統(tǒng)硬件和軟件進(jìn)行聯(lián)調(diào);對上述各項(xiàng)研究內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)行了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)模擬安裝實(shí)驗(yàn)，分析了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及引起發(fā)動(dòng)機(jī)安裝誤差的因素。實(shí)踐證明，應(yīng)用本文研究的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化安裝系統(tǒng)，能夠確保發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定、