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车载机械自动调平机械系统设计作者：李浩东来源：《科学与财富》2018年第10期摘要：车载自动调平系统是高精度车载工作平台的重要组成部分，它既实现了高精度工作平台的水平精度，又缩短了系统的调平时间。
本文介绍了车载自动调平系统的组成及功能、工作原理、优势及技术特点、现实意义及市场前景。
文中研制了可使战车高炮系统到达各种凹凸路面地点后底盘快速精确达到水平的调平系统，使战车高炮系统迅速转换为作战状态或者常规状态，确保发出精确的炮弹角度，提高系统的机动性。
关键词：自动调平；控制系统；PLC；调平系统0 引言随着国内外军事形势和国防技术的发展，越来越多的军用设备需要根据任务需求随时变更工作地点。
对于装备各种重型武器的战车，必须保证在各种恶劣的地理环境下完成精确打击，并且保证这些军用设备的机动性能。
为了确保坦克火炮的连续射击精度，采用军用卡车底盘高射炮系统。
战场地形不均匀，如果仅仅使用轮胎支撑，水平误差将直接影响射击精度，弹性效果也会影响连续射击的稳定性。
因而火炮射击时，其底盘必须处于水平状态。
当卡车到达指定地点后，利用调平系统迅速将底盘调至水平状态，这样设备才能快速进入工作，工作完成后也能迅速转移。
此举既保证了设备的正常工作，又大大提高了设备的机动性。
1.调平系统组成及功能调平系统具备以下功能：平台全升、全降，撑腿落地自动检测，撑腿行程自动反馈，撑腿过行程和过载保护，水平监测，自动调平，撑腿自动锁定、解锁，本控、遥控等。
调平系统由4套水平展开机构、4套撑腿、1套双轴水平检测器、1套温控装置、1套控制箱、1套车外操作盒、电缆组等组成。
撑腿有电液式和机电式；控制箱由PLC控制器、低压电源、操作员面板、中间继电器和保护设备等组成。
各部分作用如下1）水平展开机构：实现撑腿水平展开和收回。
2）撑腿：车载自动调平系统的执行机构。
3）可编程控制器PLC：车载自动调平系统的控制核心。
控制命令通过PLC发出，同时采集反馈信号，使各个物理量构成一个个相对独立的闭环控制系统。
车载雷达机电式自动调平系统的方案
现代战争对雷达机动性能的要求越来越高，特别是机动陆面载体如车载雷达天线、发射架等设备，到达预定位置后，要求快速架设精确的水平基准。
车载平台的人工手动调平已很难满足军方对雷达快速架设、快速撤收，以及平台高精度调平的要求。
机电式自动调平与人工调平相比具有调平时间短、调平精度高、可靠性高等特点。
本设计是以单片机和CPLD 为控制核心，伺服控制器和伺服电机为执行单元的机电式四点支撑自动调平随动控制系统，能够实现机电式车载平台自动调平的全自动化、全闭环控制。
其优点在于调平时间短(少于3 分钟)、调平精度高(小于3)、可靠性高、可在恶劣环境下工作等方面。
系统组成
调平原理
调平方式通常有3 点式或4 点式，特殊的还有多点式如6 腿或更多腿平台。
本系统根据实际的应用情况，采用4 点式调平方式。
四点支撑的工作平台X 轴、Y 轴是根据水平传感器的安装位置确定工作平台面上互相垂直的两个轴向，调平原理如图1 所示。
在工作平台的支撑腿着地后, 控制系统开始进行调平。
通过水平传感器的检测信号，可以找出工作平台的最高点。
将水平传感器按如图1 所示方向安置于工作平台上，传感器输出含有X 和Y 轴信号，它们是与水平误差(角度) 成线性关系的数字信号。
当X0，Y 小于0 时，撑腿A 为最高点;X 小于0，Y
小于0 时，撑腿B 为最高点;X 小于0，Y0 时，撑腿C 为最高点;X0，Y 0 时，撑腿D 为最高点。
假设撑腿着地后撑腿A 为最高点(其他撑腿为最高点的情况相似)，根据。
基于PLC的车载平台液压自动调平系统设计
甘志梅;寇桂岳
【期刊名称】《南昌工程学院学报》
【年(卷),期】2012(031)004
【摘要】很多车载设备需要调平后才能正常工作.以PLC为控制器、液压油缸为执行元件、双轴角度传感器作为反馈元件,采用最低腿调高法的调平策略,设计了一种车载平台的液压自动调平系统.并介绍了系统的液压系统组成及原理,控制系统硬件组成及软件实现方法.该系统调平速度快,调平精度高,能实现手动/自动调平切换且操作简单,有效提高车载平台的机动性.
【总页数】3页(P38-40)
【作者】甘志梅;寇桂岳
【作者单位】南昌工程学院机械与电气工程学院,江西南昌330099;南昌工程学院机械与电气工程学院,江西南昌330099
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于PLC控制的大载荷四点支撑液压自动调平系统设计 [J], 席广辉;王峰;皇淼淼;陶烨
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3.基于PLC控制的专用液压机的液压控制系统设计 [J], 舒英利;
4.基于液压支腿的无人机自动调平液压系统设计及仿真分析 [J], 郭付
5.基于STC89C51的液压自动调平系统设计 [J], 肖克;徐世许;刘镔震;王京擘因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
浅谈一种车载电动调平支腿设计图1 调平支腿安装示意图由于负载电机为悬臂形式，为提高整个支腿运行的刚性，在负载电机与缸筒之间设置抱箍结构。
齿轮箱两侧及缸筒侧壁设有注油孔，方便使用过程中进行油脂加注。
图2 调平支腿外形示意图该调平支腿采用两个电机分别进行空载和负载的驱动。
工作时，电机的旋转运动经传动机构最终转化为活塞杆的直线运动，推动车体平台升降动作直至实现预期平面精度。
以伸出过程为例，支撑盘触地前采用空载电机驱动，过程中电磁离合器断开，空载电机的旋转运动无法传递至行星减速器端而经齿轮箱后直接带动活塞杆伸出，当支撑盘运行至距离地面设定位置时，电磁离合器吸合，调平支腿切换为由负载电机提供动力来源，继续进行后续触地前的低速伸出以及触地后的调平动作。
选型计算丝杠副设计结合丝杠导程和受力情况，调平支腿最终选用高100研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2023.11 (上)负载驱动滚珠丝杠副。
该丝杠导程为10mm，承受额定静载荷的能力为779.69kN（>510kN），动载荷能力338.57kN（>200kN），满足使用要求。
3.2 传动部件设计综合考虑调平支腿的结构布局及减速比的设置，总减速比设为16.02，其中齿轮箱的减速比设为2.67，减速器的减速比选择为6。
（1）离合器。
离合器选用电磁齿式离合器，设置在主动齿轮与减速器之间。
空载电机运行过程中离合器断开，减速器不发生转动；负载电机运行过程中离合器吸合，动力经减速器、齿轮箱传递至丝杠端。
（2）减速器。
丝杠端额定输入扭矩：1112000000.01342.420.932 3.14h F P T Nm ηπ×===××式中，1F 伟调平支腿额定出力，按200kN 计算；h P 为滚珠丝杠导程；1η为滚珠丝杠的传动效率，取10.93η=。
减速器所承受的额定动扭矩：112342.4132.22.670.97r g T T Nm i η===×式中，g i 为齿轮副的传动比；2η为齿轮副的传动效率，取20.97η=。
车辆平台液压自动调平方案1 引言特种车辆在到达预定位置后,要求能快速架设精确的水平基准。
高水平度的稳定平台对于车辆特种仪器操作有重要影响。
以往车辆平台主要采用手动调整螺杆或手动液压千斤顶,通过目测气泡水平仪,由多人反复操作调节各螺杆支腿达到水平,这种方法调节时间长、水平精度低,操作难度大,且需要多人配合操作。
近年来,车辆平台的调平采用了自动调平系统,其中主要有机电调平系统和电液调平系统,大大缩短了调平的时间,提高了调平的精度,只需要启动电源即可完成全部架设与调平。
本方案论述电液调平的关键技术。
2 调平方案2.1 调平系统调平系统由检测、执行机构和控制系统3部分组成,具体包括双轴水平传感器、阀控液压缸和基于DSP的数字液压控制系统及相关连接电缆等组成。
(1) 检测装置为角度检测器,用来检测平台左右及前后的不平度。
其检测值的大小是系统判断是否进行调平的依据,其检测精度的高低直接决定了系统的最终调平精度。
(2) 调平执行机构采用4 个带有自锁功能的液压支腿,将其对称布置在车辆底座的两侧,由相应的电液阀控制,通过支腿的上下伸缩,实现车辆的调平。
(3) 控制系统是自动调平系统的核心组成部分,本方案采用基于DSP处理器的数字控制系统完成控制算法，采用智能功率驱动模块替代传统的继电器方式对液压缸电磁阀进行控制；通过数字控制器的软件程序控制液压机构动作，完成车辆的自动调平。
本方案设计考虑到安装的便利性将角度传感器集中在数字控制器内。
自动调平控制原理图如下：2.2 水平度误差分析图2 是4 点式承载平台示意图,采用4 个垂直液压缸来支撑平台。
图2 平台支撑示意图水平传感器沿X 、Y 方向布置, X 、Y 两个方向的水平倾角为α和β,两传感器间的夹角为γ,则平台的倾斜角度θ可由α和β合成为:给 定 控 制 精 度DSP 模块电平 转换 驱动 模块电磁阀 1 2 3 4液压缸1 液压缸2 液压缸3 液压缸4车 辆 平 台两自由度角度传感器数据采集模块 液压泵电源模块图 1 液压自动调平系统原理框图CPLD 逻辑 控制如果两个方向的控制精度为±δ,则调平后平台的水平误差为:从上式可以得出,控制精度δ给定,当γ= 90°时,即两传感器垂直布置,平台的水平误差θ有最小值,此时:θ= 2δ。
车辆调平系统方案引言随着人们对行车安全和舒适性的要求日益提高，车辆调平系统成为了越来越多汽车厂商投入研发并加装的一款智能系统。
本文将介绍车辆调平系统的原理和应用方案。
车辆调平系统原理车辆调平系统是通过掌握车辆运动状态进行动态调整，使车辆在各个路况下保持稳定，降低驾驶员的疲劳程度和提高乘坐舒适性的一种智能控制系统。
其主要原理有以下两个方面：1.通过汽车的传感器收集车辆的运动状态信息，如重心位置、车速、加速度、车辆倾斜角度等参数。
2.通过车辆调平系统的控制器对车辆情况进行分析，并通过电磁阀、液压装置等部件进行动态调整，使车辆保持稳定。
车辆调平系统的核心部件是控制器，其在车辆行驶的过程中不断对车辆状态进行监测，如果发现车辆不平稳，就会进行调整，保证车辆的平稳行驶和乘坐的舒适性。
车辆调平系统应用方案车辆调平系统是一项非常先进的技术，具有非常广泛的应用范围。
以下是车辆调平系统的应用方案：1. 高端车型在很多高端车型中，车辆调平系统已经成为了标配。
由于高端车型在车身结构和悬挂系统的设计上具有较高的优越性，车辆调平系统可以进一步提高车辆的驾乘舒适性。
2. 越野车越野车在环境复杂的情况下行驶，有着较高的要求，同时在通过崎岖不平的路面时，车辆容易抖动，乘坐舒适性差。
因此，越野车的调平系统应该更具有适应性和强大性能。
3. 公共交通工具公共交通工具的舒适性对于乘客的体验和对公共交通的使用意愿都有非常重要的影响。
因此，很多公交车、高铁等工具中引入车辆调平系统，以提供更加舒适的乘坐体验，更好的保护乘客的安全。
结语车辆调平系统，作为一项智能化、安全化、舒适化的技术，其已经在很多领域得到了广泛的应用。
随着科技不断发展，我们相信车辆调平系统也会变得更加智能，更加普及，给人们带来更好的驾驶和乘坐体验。
136自动化控制Automatic Control电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering在现代地球物探领域内，制约光电搜索仪探测目标体位置与成像度精度的主要因素是仪器工作平台在机动车载体行进过程中无稳定的水平度，以往行业内的应用对象是使载体处于固定位置后再提供稳定工作平台供搜索仪进行探测[1]，这已很难满足现代随动不间断测量的要求。
以此为出发点，项目以自动控制理论为引导，设计了一种三点刚性机电式支撑随动自调平系统，在硬件模块上运用PID 自控算法，实现了载体在行进过程中也能为搜索仪全时刻无间断提供稳定水平工作平台，且调平时间短、调平精度高，可靠性高，适应外界复杂地形能力强。
1 系统调平方案1.1 调平系统光电搜索仪车载平台自调平系统主要由检测装置、执行机构、控制系统以及电源模块四部分组成，用于载车在行进过程中随动不间断地将支撑仪器的平台由轻微倾斜姿态调整至水平基准内，降低外界不规则地形对搜索仪探测微弱信号精度的影响。
（1）检测装置采用一种双轴倾斜角度传感器测量搜索仪工作平台相对于水平基准平面的倾斜度，角度输出值的大小及分辨率是自调平系统步进调平与判定平台精度的评定依据。
（2）自调平系统采用三点刚性机电式支撑结构作为系统的执行机构，其固定辅助支撑轴与两条可移动步进轴通过球铰链与上平台链接，三轴呈等腰直角三角形分布，可移动轴采用精密滚珠丝杆结构将伺服步进电机转轴的旋转运动转换为系统步进调平伸缩的直线运动[2]。
（3）控制系统是光电搜索仪车载平台自调平系统的关键组成部分，其采用微控制器处理芯片作为模块的大脑，以高精度模数转换器ADC 模块采集到的姿态传感器的输出倾角值作为系统输入反馈值，与平台给定的平面水平度做比较求偏差后，输入经典PID 控制器中输出执行机构所需要的脉冲值，驱动步进电机步进伸缩调平。
（4）电源模块主要为步进执行机构、检测装置、控制系统以及相关外围电路提供稳定的能量来源。
调平机构设计全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：调平机构是一种用于调节各种力量和材料的平衡状态的装置。
在现代工业制造中，调平机构是非常重要的，可以帮助工程师更好地设计和制造出符合要求的产品。
在本文中，我们将详细介绍调平机构的设计原理、结构特点、应用范围以及相关的研究进展。
一、设计原理调平机构的设计原理主要是利用平衡原理来调节不同方向的力量，使得系统保持平衡状态。
调平机构通常包括多个部件，如弹簧、连杆、齿轮等，通过这些部件的协同作用，可以实现平衡调节。
当某个方向的力量增大时，调平机构会通过调节其他方向的力量来使得整个系统保持平衡。
这样就可以确保产品在使用过程中具有稳定的性能表现。
二、结构特点调平机构的结构特点主要包括以下几个方面：第一是多样性。
调平机构可以根据不同的需求和应用场景设计出不同结构形式的机构，如平行四连杆机构、滑块机构、曲柄滚柱机构等。
这些不同结构的机构在功能和性能上有着各自的优势，可以满足不同需求的调平任务。
第二是精密性。
调平机构需要具有较高的精密度和灵活性，以确保对力量的调节能够达到较高的精度要求。
第三是稳定性。
调平机构需要具有良好的稳定性和可靠性，以确保在各种环境条件下都能够保持正常运作。
三、应用范围调平机构在各个领域都有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：一是工业制造。
工业生产中需要进行各种力量的平衡调节，调平机构在这方面有着非常重要的作用。
在机械制造中，调平机构可以帮助机械设备保持平衡状态，提高设备的使用寿命和性能表现。
二是航空航天。
在航空航天领域，调平机构可以用于飞机和航天器的姿态控制，保证飞行器在飞行过程中保持平稳的姿态。
三是汽车制造。
汽车制造中的悬挂系统和转向系统等都需要利用调平机构来保持平衡状态，提高行驶的舒适性和稳定性。
四是医疗设备。
在医疗领域，一些需要进行精密操作的医疗设备也需要利用调平机构来辅助操作，确保手术过程的精确性和安全性。
四、研究进展随着科学技术的不断进步，调平机构的设计和应用也在不断发展。
汽车平台架构设计方案汽车平台架构设计方案是指将汽车的各个功能模块进行整合、优化并设计出一个可执行的方案。
下面就是一个汽车平台架构设计方案：1. 硬件平台设计：选择高性能的硬件平台，包括处理器、传感器、通信模块等。
处理器应具备足够的计算能力和嵌入式系统的支持，传感器应具备高精度的测量能力，通信模块应支持高速、稳定的数据传输。
2. 软件系统设计：建立一个稳定、安全的操作系统，用于管理汽车平台的各个功能模块。
操作系统应能够支持多任务、多线程的运行，实现各个模块之间的数据传递和交互。
3. 驱动系统设计：设计一个高效、可靠的驱动系统，包括发动机、变速器、传动轴等。
发动机应具备高功率、低油耗的特性，变速器应具备智能控制和自适应能力，传动轴应具备高强度和低噪音的特性。
4. 操控系统设计：设计一个精确、灵活的操控系统，包括方向盘、刹车、油门等。
方向盘应具备良好的手感和精确的操控能力，刹车应具备快速响应和稳定的制动能力，油门应具备灵敏的调节和反馈能力。
5. 安全系统设计：设计一个可靠、智能的安全系统，包括防撞系统、预警系统、制动系统等。
防撞系统应能够及时发现和避免碰撞，预警系统应能够提前预警危险情况，制动系统应能够精确控制制动力度和距离。
6. 信息娱乐系统设计：设计一个多元化、便捷的信息娱乐系统，包括导航、音响、智能手机连接等。
导航应具备精准的定位和路线规划能力，音响应具备高保真的音质和多媒体播放能力，智能手机连接应能够实现手机与汽车平台的互联互通。
以上是一个关于汽车平台架构设计方案的简要描述，具体的实施方案需要根据实际情况进行细化和优化。
同时，还需要考虑安全性、可扩展性、成本等因素，以提高汽车的性能和用户体验。
车载式高空作业车平台调平机构车载式高空作业车平台调平机构车载式高空作业车从结构形式上分折叠臂式、伸缩臂式和混合臂式等3种，平台调平机构的形式大致分为自重调平机构、平行四连杆调平机构、链条链轮式调平机构、静液压调平机构(伺服液压缸调平机构)和电液调平机构等。
当高空作业车臂架升降过程中，臂架和水平面必然会产生一定的夹角，引起平台以相同角度倾斜，因此，要求调平机构能够实时地对平台的倾斜角度进行调整，使平台处于要求的安全状态。
不同的调平方式，对实时调整平台的倾斜角度有所差别。
自重调平机构平台的重心在作业平台与臂杆连接的转动铰点的正下方，且靠近底部，利用工作平台和载荷的重力作用可以使平台无论如何升降都能自动保持在接近水平的状态。
该方法结构简单，重量轻，调整维修方便，成本低，但调整精度不高，且易晃动，特别是当操作人员在平台中的位置变动时，平台产生摇动，操作人员有不安全的感觉。
因此，在平台达到作业位置后要使用锁紧机构防止晃动，操作起来比较麻烦，仅在工作高度较低、技术性能低的作业车上使用，现在已较少使用。
平行四连杆调平机构平行四连杆调平机构由多组平行四边形连杆机构组成，调平机构一端与平台相连，另一端与转台连接，上平行四边形和下平行四边形相连处的短边固联在一起，利用平行四边形在变形过程中2组对边始终分别保持平行的原理，无论折叠臂如何升降，工作平台始终保持水平状态。
调平过程是连续的，具有调平可靠、同步性好的特点，且在实际应用中折叠臂本身可作为平行四边形的1个边。
因此，结构比较简单，主要用在折叠臂式高空作业车上。
早期的平行四连杆机构布置在臂架的外侧，结构不紧凑，现在可将其布置在臂内侧，但缺点是由于平行四连杆的限制，与平台连接的吊臂和平台之间的工作角度范围小于180。
，控制精度不高。
将链条更换成钢丝绳，也可起到调平作用，但由于钢丝绳是柔性连接，故在调平精度和平稳性能方面不如链条链轮式好。
目前，2节折臂且带有1节小臂的折叠臂高空作业车多使用链条链轮拉杆式调平机构。
车载平台的液压调平系统设计
李艳;高强;陆辉山;闫宏伟
【期刊名称】《机械》
【年(卷),期】2016(000)003
【摘要】载重平台工作时需要将平台调整到水平状态以提高系统的工作性能,本文旨在设计一种控制方法,应用于液压调平控制系统中.考虑了常规PID控制的参数不可调节性,采用了可以自动调整控制器参数的自适应控制方法,并对两种控制方法进行比较.根据液压缸工作原理,建立液压支腿建立数学模型,在Matlab/Simulink中分别建立两种控制方法的仿真模型,并对仿真结果进行比较.结果表明自适应控制相对于常规PID控制而言具有较强的鲁棒性、稳态精度高,能够很好地完成对承载平台的调平.
【总页数】6页(P14-19)
【作者】李艳;高强;陆辉山;闫宏伟
【作者单位】中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051
【正文语种】中文
【中图分类】TH137
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1.基于PLC的车载平台液压自动调平系统设计 [J], 甘志梅;寇桂岳
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一选题背景1．课题的来源、目的及意义：很多国防及工程机械，如导弹发射车、各种机动雷达天线座车、重型起重机、打桩机等，到达预定位置后, 为了增加其作业稳定性要求快速架设精确的水平基准使车身在工作过程中保持水平状态。
这些车载平台一般都设有液压支腿，支腿的形式和液压系统的组成多种多样，以往采用手动调整螺杆或液压千斤顶，通过观察水泡,由多人反复操作调节各螺杆支腿达到水平，这种方法调整时间长、精度低，操作难度大，且需要多人配合操作。
近年来，自动调平方法发展得很快，包括液压调平和机电调平系统，大大缩短了调平的时间,提高了调平的精度，只需要启动电源即可完成全部架设与调平。
常见的调平机构有螺旋支腿和液压支腿两种形式, 将多个支腿对称布置在发射系统两侧, 通过支腿的上下伸缩, 实现发射系统的调平。
而常用的支臂形式一般有折叠式支臂、收缩式支臂和仿生式支臂。
需要选择一种合适的调平方法，合适的支腿形式以及其布置结构达到高精度高可靠地调平，稳定地受力和支腿能轻松展开收拢的目的。
如今车载平台的调平应用得非常广泛，在军事上应用于雷达野战车，导弹发射车及火炮等高科技武器装备，在工业上应用于起重机，高空作业机，打桩机，挖掘机，摊铺机等多种工程机械。
如果能设计出一种更快速，更稳定，更高精度的调平机构将会大大增加这些武器快速投入战斗的能力和工程上的效率，可使我国的国防力量在这个方面得到很大的提高，工业经济方面也会得到很高的收益。
2．应解决的主要问题及技术指标：主要问题：（1）双轴水平传感器实现四点追逐式调平：在该方式下需要考虑控制系统与执行系统的精度问题（2）支腿的展开及布置形式：要易于操作，保证整车的通过性（3）支腿的受力分析：由于负载较大要考虑结构的刚性问题，影响调平精度，还要使四个支撑点的受力均匀避免其中有一腿不受力或悬空（4）液压缸的锁紧：由于液压缸的内泄漏不可避免，为保证长时间工作不出现软腿现象要在液压缸停止工作时将其锁紧。
技术指标：（1）整车自重小于4t,支腿展开及收拢采用自动控制式，展开5m x 5m（2）支腿收拢状态下离地高度大于车轮半径（约为250mm）（3）可在坡度小于2°的地面架设（4）调平时间小于2min3．国内外发展概况及存在的问题：由于车载调平机构在军事及工业上的应用相当广泛，目前国外研究自动调平装置的国家很多，比较领先的有德国，日本，美国等。
自20世纪六七十年代液压技术日渐成熟后国外大多开始使用液压调平技术，随着传感器的广泛应用机电调平技术也成熟起来，在导弹发射车，雷达车和很多工程机械上都得到了应用。
例如德国Rheinmetal DeTec AG 公司研制的35MM自行高炮采用双轴四轮炮架，射击时炮架由3个液压千斤顶支撑，并可自动调平。
战斗时液压泵旋臂向外转动并锁定，调平轴伸长，火炮抬起，炮轮翻起离地呈倾斜位置，火炮降到所需的高度并自动调平，自动化程度很高，我国也引进了部分技术。
美国GOMAO公司和德国的Wrtgen公司在混凝土摊铺机上都使用了电液调平系统和机液调平系统，突破了过去以固定模板修筑水泥混凝土路面的老方法，使其能够高质量、高速度地修建水泥混凝土高等级公路路面。
在国内调平技术成熟相对较晚，目前比较领先的有中国电子科技集团公司（CETC）第14研究所研制的YLC-20雷达，它的机动性非常好，系统采用车载运输方式，运用液压自动调平，天线电动升降等技术，可在1小时内完成系统架撤及调平，实现快速转移，投入作战的效率非常高。
我国在防空火炮，起重机及高空作业机上机液及电液调平技术也用得比较多，自动调平控制将影响到国内的很多行业，目前在雷达车上用得最为广泛，有很大的发展前景。
4．本设计的指导思想：本课题就是要设计一种可靠的能快速调平并能长期稳定工作的调平机构，安装在车载平台上使上面机构能正常准确地工作。
二方案论证1．调平系统的选择调平系统的特性及要求：（1）在移动状态下车载自动调平系统平台由载车运载,进入工作状态时,平台由支撑系统支撑并与地面脱离;（2）车载自动调平系统平台应在一定时间内（少于2分钟）调平, 满足一定的精度要求（平面度要求）;（3）车载自动调平系统平台一旦调平后, 应对其位置进行锁定, 以保证平台上的精密装置正常工作;（4）当车载自动调平系统平台偏离水平状态时, 应及时进行调平, 满足车载自动调平系统平台的水平要求;（5）当车载自动调平系统平台进入移动状态时,其支撑脚能快速升起。
目前在车体水平调节系统中，主要是使用液压驱动、电机驱动调平。
在选择方案时不仅要考虑对调平时间的要求,还必须注意平台的稳定性。
机电调平方案[1]：自动调平系统由4套撑腿、1套水平传感器和1套控制箱组成.撑腿由滚珠丝杆、减速机和带光电编码器的伺服电机组成;水平传感器采用双轴电子水平监测器;控制箱由4 套撑腿电机驱动器、低压电源、接口转换板、状态文本显示器、PLC控制器、继电器、温控加热器、风扇以及保护开关等机电器件组成。
调平方法：图 1 水平传感器方向四点支撑的工作平台的X 轴、Y 轴是根据水平传感器的安装位置确定的工作平台面上互相垂直的两个轴向。
调节一个平面到水平状态的调节过程可以有单向调节和多点调节两种方案。
若采用多点调节,则各点都同时运动,调整到一个预定点,其特点是速度快,但算法复杂. 由于四点支撑的工作平台是一刚性结构,其平衡处于静不定状态,多点调节时因每个撑腿的位移、速度均不相同,四个撑腿的运动相互制约,具体控制算法难以实现,而且由于每个撑腿的受力不一致而容易发生伺服电机过载。
因此这里采用单向调节的方案,即先将X 轴方向调平,再将Y 轴方向调平。
虽调节时间稍长,但协调性好.调平过程中调节的是四点的相对高度, 为了有效消除伺服传动系统的反向间隙和死区影响,提高系统的调节精度, 具体调节过程中采用向最高点看齐的方法,即保持相对最高点不同,把低点调高,这样工作台就只有上升运动。
调平过程：在工作平台的撑腿着地后, 控制系统开始进行调平。
通过水平传感器的检测信号,可以找出工作平台的最高点。
将水平传感器按如图 1所示方向安置于工作平台上,传感器输出含有X 和Y 轴信号,它们是与水平误差(角度) 成线性关系的模拟直流电压信号。
最高点判断：当X 值大于0 , Y 值小于0 时,撑腿1 为最高点; X 值小于0 , Y 值小于0 时,撑腿2 为最高点;X 值小于0 , Y 值大于0 时, 撑腿3 为最高点; X值大于0 , Y 值大于0 时,撑腿4 为最高点。
假设撑腿着地后撑腿1 为最高点(其他撑腿为最高点的情况相似) , 根据水平传感器的信号,可以分别进行X 轴和Y 轴方向的调节。
如先进行X 轴调节,其过程如下:撑腿1 和4 不动, 撑腿2和3 同时上升一定位移, 即工作平台绕撑腿1 和4 为轴线旋转,撑腿2 和3 同时上升,如图(a) 所示,上升的数值由控制系统根据水平传感器的X轴反馈值决定,直至X 轴呈水平状态。
Y 轴调节与X 轴类似,如图(b) 所示。
若工作台的X 轴和Y 轴调节成水平状态,则可认为工作台已处于水平状态。
调平控制原理：根据系统实际情况,可以考虑两种调平算法:a. 开环调节,即计算出工作低边与高边的垂直高度差,直接控制低边撑腿上升到这一高度;b. 闭环调节,在低边撑腿上升过程中不断地测量工作台的倾角,且不断调整,当工作台的倾角符合调平要求时,撑腿停止运动,调平过程结束。
开环调节算法要求工作台是一理想的刚性平面,工作台无扭曲变形,四条撑腿安装一致且与工作台面垂直,调节过程中工作台绝对无变形。
上述条件在实际中是无法保证的。
而闭环调节算法对控制对象的一些软参数要求不高,实际调节效果好。
因此,调平控制系统采用闭环调节方法,其控制框图如图2 所示。
控制器根据工作平台的水平传感器来控制执行机构的动作和位移,工作台的调平精度完全由水平传感器决定,使调平系统成为一闭环控制系统。
控制系统硬件组成：控制系统由控制器、通信、检测、执行机构4个部分组成,具体包括可编程控制器,中惯量带抱闸交流伺服电机、双轴水平传感器等。
通信部分：包括PLC 与操作员面板之间的通信和PLC 与上位机之间的通信两个部分。
传感器检测：系统需要检测工作平台水平状态、撑腿力矩的大小、撑腿丝杆的位移。
工作平台水平状态来自双轴水平传感器。
它能检测平面坐标X 轴和Y 轴方向上两路水平误差信号, 输出与水平误差(角度) 呈线性关系的模拟直流电压信号和角度显示信号。
水平传感器是整个调平系统中一个极为关键的传感器,其性能的好坏直接影响整个系统的调平时间和调平精度。
检测撑腿力矩的大小主要是防止撑腿内部故障或外部因素导致撑腿卡死时,强行驱动撑腿运动而导致伺服电机过载或撑腿丝杆损坏。
撑腿丝杆位移(撑腿行程) 的检测是通过伺服电机自带的旋转编码器的反馈来实现的,伺服电机驱动器输出A ,B 相脉冲,经过电平转换后,通过PLC 上的双向高速计数器转换为撑腿行程。
执行机构：本系统四条撑腿的驱动采用全数字交流伺服电机,控制模式为模拟电压速度控制,其优点在于定位速度快,精度高。
采集驱动器上的编码器信号和转矩信号送至PLC ,可以方便地实现控制系统的位置闭环和转矩闭环。
液压调平方案：六点支撑液压式平台自动调平系统：[2]平台上安放有一套精密的光学瞄准装置, 平台尺寸为3 m×9 m , 平台重量加上负载超过30t, 并且调平精度为3’。
平台控制方式：三点即可确定一个平面。
因此, 三条腿就能支撑平台。
但由于平台面积大, 负载大, 其上设备要求基准精度高, 故刚度成为一个突出问题。
为了提高刚度,系统采用六腿支撑。
支撑腿的分布由负载情况及强度、刚度条件确定。
这样, 平台的支撑就成为三次超静定问题。
故提高刚度是以增加静不定次数、加大控制难度为代价的。
平台的六个支撑点如图3 所示。
图3 平台支撑点示意图电液伺服系统是由电气的信号处理部分与液压的功率输出部分组成的闭环控制系统。
它综合了电气和液压两方面的优点, 因此, 在负载大, 又要求响应速度快, 控制精度高的场合, 使用电液伺服系统最为合适。
由于计算机技术日益得到广泛应用, 用计算机对电液伺服系统进行实时控制是液压技术发展的一个重要趋势。
调平机构电液伺服系统工作原理方块图如图4 所示。
由计算机控制六套完全相同的阀控液压缸装置。
水平传感器安装在平台上。
按与平板长度方向平行的方向布置A、B水平仪, 如图1 所示。
水平仪输出的位置信号经过放大和电平变换后, 送给CPU 的A/D通道, 转换为数字量后, 参与平台调整算法。
调平结束执行锁定。
图4 调平机构电液伺服系统工作原理方块图调平机构液压系统：为使平台调平后能立即锁定, 并在一定的时间内保持精度, 系统采用了液压锁和带机械锁定装置的液压缸。
