飛機發(fā)動機安裝系統(tǒng)主控電路與軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、作為提供動力的核心元件，飛機發(fā)動機是飛機的最重要組成部分。在飛機的裝配過程中，發(fā)動機的安裝工作是一個重要的環(huán)節(jié)，而發(fā)動機的重量重、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)動機的安裝工作非常困難。目前國內(nèi)一些企業(yè)的飛機發(fā)動機安裝工作是通過人工手動操作液壓設(shè)備來進行，這種方法不能精確地對發(fā)動機位姿進行調(diào)整，存在耗費人力成本、難以保證安裝精度和效率等問題。為了解決飛機發(fā)動機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)狀進行分析，根據(jù)發(fā)動機安裝過程中的難點和要求，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)動機自動安裝的發(fā)動機數(shù)字化安裝系統(tǒng)的設(shè)計方案。
　　論文先對飛機發(fā)動機數(shù)字化安裝系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進行了設(shè)計。提出基于“IPC+GALIL”的雙CPU數(shù)控系統(tǒng)總體方案，設(shè)計了系統(tǒng)的主電路和控制電路;針對發(fā)動機數(shù)字化安裝的需要，設(shè)計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)的電磁兼容性進行了設(shè)計，闡述了系統(tǒng)運行在

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

4、空間中的表示方法和坐標變換方法。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)發(fā)動機在短艙內(nèi)的標準安裝路徑，進行發(fā)動機安裝的離線軌跡規(guī)劃，提出了通過視覺測量系統(tǒng)對離線軌跡進行在線修正的方法，并編寫了飛機發(fā)動機自動安裝的多通道程序。
　　構(gòu)建飛機發(fā)動機模擬安裝實驗平臺，對系統(tǒng)硬件和軟件進行聯(lián)調(diào);對上述各項研究內(nèi)容進行驗證，進行了飛機發(fā)動機模擬安裝實驗，分析了實驗數(shù)據(jù)及引起發(fā)動機安裝誤差的因素。實踐證明，應(yīng)用本文研究的飛機發(fā)動機數(shù)字化安裝系統(tǒng)，能夠確保發(fā)動機穩(wěn)定、