[发明专利]舰艇海况动态模拟器

摘要

舰艇出海执行任务的时候，经常会遇到台风海浪，或者在作战中被炮弹击中，使得船体倾斜很大的角度，严重的更有倾覆的危险。为了提前预知舰艇所能承受的倾斜范围，或者对舰艇可能会遇到的海况进行模拟，发明了该舰艇海况动态模拟器。本发明采用的是三自由度运动平台与六自由度运动平台进行叠加的方法，使用电液伺服驱动，上面是六自由度运动平台，下面是三自由度运动平台作支撑，在电液伺服系统的控制下，两平台相互配合，可以模拟出各种可能出现的海况。最终可以模拟舰艇海面可能遇到的0~9级海况，可在舰艇的设计制造过程中发挥模拟检测的重大作用。

主权项

一种舰艇海况模拟器，包括三自由度运动平台，以及安置在所述三自由度运动平台上的六自由度运动平台；其特征在于所述三自由度运动平台包括基座、中间动平台、万向节、第一上支撑板、第一下支撑板及三支液压缸；所述基座为三自由度运动平台提供支撑，中间动平台连接三自由度运动平台和六自由度运动平台，所述三支液压缸通过万向节与第一下支撑板相连接，所述第一下支撑板固定在基座上面，且下固定点都处于同一圆周面内；三支液压缸同时通过万向节与第一上支撑板相连，所述第一上支撑板固定在中间动平台底部，且上固定点都处于同一圆周面内；六自由度运动平台包括中间动平台、上部动平台、万向节、第二上支撑板、第二下支撑以及六支液压缸；所述中间动平台支撑六自由度运动平台，所述上部动平台支撑模拟舰艇并带动舰艇运动，在静止状态下，所述基座、中间动平台以及上部动平台是相互平行的，六支液压缸同样通过万向节与第二下支撑板相连，第二下支撑板固定在中间动平台上面，且下固定点都处于同一圆周面内，第二上支撑板固定在上部动平台底部，且上固定点都处于同一圆周面内；所述液压缸都由后缸盖、O形密封圈、Y形密封圈、导向套、进出油管、活塞、缸体、活塞杆、排气阀组成，所述后缸盖与缸体焊接在一起，所述活塞杆与活塞采用双螺母防松，所述导向套与活塞杆采用Y形密封圈，导向套与缸体之间采用O形密封圈，所述进出油管构成液压缸进出油路，所述排气阀控制缸体内气体的排放；所述液压缸上面设置有电液伺服阀、传感器以及固定液压缸的固定块，所述电液伺服阀和传感器通过固定块固定在液压缸上面，所述电液伺服阀与控制系统相连，通过调控液压缸的伸缩运动来控制平台的高度及角度，所述传感器与控制系统相连，把采集的液压缸位移信息传送到控制系统，从而实现控制系统对平台的精准控制；所述控制系统包括传感器模块、多路开关模块、A/D转换器模块、D/A转换器模块、单片机模块、采样保持器模块、PID控制器模块；所述传感器模块将实时的液压缸位移数据传送到采样保持器模块中，所述采样保持器模块将信号放大后存储以供A/D转换器模块使用，所述A/D 转换器模块将位移信号转换为数字信号传送到单片机模块中，所述单片机模块根据位移信号发出调控指令进入D/A转换器模块中，所述D/A转换器模块将指令信号转换成数字信号经过多路开关模块进入PID控制器模块，所述多路开关模块给数据传送提供多路通道，所述PID控制器模块接受指令控制液压缸的运动。