通過對六根吊索的張力和角度控製,實現吊索的恒張力,並且對吊索的狀態進行監控。整個(ge) 控製係統，由上位機和下位機組成，上位機與(yu) 下位機直接通過工業(ye) 以太網總線進行指令、數據的通信。

　　下位機各單元由底層控製部分和中央控製芯片組成,底層控製部分包括底層控製器、張力傳(chuan) 感器、電機驅動控製器、角度傳(chuan) 感器和加速度傳(chuan) 感器。底層控製部分進行各吊索的底層控製、傳(chuan) 感器信號采集,為(wei) 中央控製芯片提供控製接口與(yu) 反饋信號。對月球車能夠有效、安全的控製,保證了 1/6g低重力環境的模擬。

　　1.一種 1/6g低重力平衡吊掛裝置的控製係統,其特征在於(yu) ,包括上位機和下位機,所述上位機為(wei) 工業(ye) 計算機,負責采集、顯示試驗台運行狀態信息,根據反饋的數據,適時調整控製策略;同時記錄試驗數據,生成相應試驗報告;

　　所述下位機由PMAC 運動控製卡附以工控機構成,內(nei) 置多軸運動控製模塊和接口模塊用於(yu) 根據上位機的控製指令控製各執行部件,實現對吊索的恒張力控製。

　　2.根據權利要求1所述的一種 1/6g低重力平衡吊掛裝置的控製係統,其特征在於(yu) ,所述試驗台運行狀態信息包括位置、速度/加速度、主/被動約束力、靜剛度分布、工作行程動力平衡、碰撞及幹涉檢查信息。

　　3.根據權利要求1所述的一種1/6g低重力平衡吊掛裝置的控製係統,其特征在於(yu) ,所述試驗報告包括試驗報告、設備運行記錄報告、設備維護記錄報告。

　　4.根據權利要求1所述的一種1/6g低重力平衡吊掛裝置的控製係統,其特征在於(yu) ,所述上位機和下位機之間通過工業(ye) 以太網進行通訊。

　　5.根據權利要求1所述的一種1/6g低重力平衡吊掛裝置的控製係統,其特征在於(yu) ,所述下位機與(yu) 各執行部件通過現場總線進行命令和數據的發送。

　　6.根據權利要求1或5所述的一種1/6g低重力平衡吊掛裝置的控製係統,其特征在於(yu) ,所述各執行部件包括伺服電機、力矩電機、編碼器、轉盤、力傳(chuan) 感器、角度傳(chuan) 感器。

　　7.根據權利要求1所述的一種1/6g低重力平衡吊掛裝置的控製係統,其特征在於(yu) ,所述下位機按功能分為(wei) 三部分 :輔助吊點張力控製單元、輔助吊點跟隨控製單元和主調點、行車和轉盤控製單元;

　　輔助吊點張力控製單元,包括收繩電機、角度傳(chuan) 感器、力傳(chuan) 感器、電動缸和彈簧,負責輔助吊點和備用吊點共5套吊掛裝置中吊索的恒張力控製:

　　輔助吊點跟隨控製單元,包括水平二維滑台和角度傳(chuan) 感器,通過角度傳(chuan) 感器采集的數據計算出吊索的伸縮量和在X、Y軸的傾(qing) 角,計算出二維滑台各軸的位移量,從(cong) 而完成對輔助吊點二維滑台的位置控製,控製吊點跟隨巡視器車輪的運動,保證每個(ge) 吊索始終保持鉛垂;

　　主調點、行車和轉盤控製單元,包括行車、轉盤、力傳(chuan) 感器、角度傳(chuan) 感器,通過采集力傳(chuan) 感器、角度傳(chuan) 感器信息,分析巡視器的運動軌跡,確定巡視器橫向和縱向運動的偏移量和轉角,控製跟隨平台作相應的橫向和縱向運動,保證各吊點始終處於(yu) 工作行程範圍內(nei) 並且保證格調點張力恒定。

　　8.根據權利要求7所述的一種1/6g低重力平衡吊掛裝置的控製係統,其特征在於(yu) ，所述輔助吊點張力控製單元根據上位機的指令,在垂直方向工作行程範圍內(nei) 實現恒定的吊索張力;通過力傳(chuan) 感器的反饋信息計算吊索的張力變化值,從(cong) 而控製電動缸的伸縮來改變彈簧的變形量,使吊索張力為(wei) 恒張力;當電動缸位移達到設定值時,收繩電機動作來收放吊索,從(cong) 而保證吊索張力恒定。

　　9.根據權利要求7所述的一種1/6g低重力平衡吊掛裝置的控製係統,其特征在於(yu) ,所述恒張力控製采用彈簧緩衝(chong) 裝置實現,根據恒張力控製杆的偏移信號,對吊索進行PID控製,保證恒張力控製杆在正常的工作範圍內(nei) ，具體(ti) 為(wei) :

　　在係統運行過程中,當張力傳(chuan) 感器測量值減少時,伺服電動缸伸出,推動動滑輪,張緊吊掛繩索,使吊掛繩索的張力滿足張力要求;當伺服電動缸的伸出量達到Smax時,係統啟動卷揚電機,緩慢收縮吊掛繩索,伺服電動缸根據張力傳(chuan) 感器的張力變化收縮;當收縮至伺服電動缸行程為(wei) Smid時,卷揚伺服電機停止工作,電機製動抱閘抱緊。

　　10.根據權利要求7所述的一種1/6g低重力平衡吊掛裝置的控製係統,其特征在於(yu) ,所述輔助吊點跟隨控製單元采用經典的PID控製原理,通過控製伺服電機的運動,保證吊索始終保持鉛垂。

　　其他方法：

　　*種是高空軍(jun) 用飛機，爬高到一定高度後俯衝(chong) ，這樣機艙內(nei) 部就會(hui) 出現“無重力狀態”，然後再爬高，再俯衝(chong) ，當然這種是比較花錢的辦法，不過感覺真實，因為(wei) 飛機和人員都是自由落體(ti) 運動，所以人和飛機之間就形成無重力。

　　第二種就是在水下，人的密度和水的密度差不多，在水中浮力合適的時候就可以感覺到是一種失重狀態，這種情況用來模擬太空環境，這種辦法便宜，一般訓練外太空維修工作時候用。

　　低重力試驗設備參數

　　運行時間: 可連續長期不間斷運行

　　通過 3000 小時("125 天)耐久性運行試驗

　　模擬重力:1.0-3g (0.001g) " 0.5g

　　設備載重：1.5公斤，配有12×25厘米的載物台

　　工作原理:重力矢量累積方法

　　驅動係統:高精度步進電機驅動控製

　　電源:12-24V 直流電源

　　外部尺寸:30 厘米(長)*30 厘米(寬)*25 厘米(高)

　　重量:約 8 公斤