CJ1模擬機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)及其故障排除

李會(huì)茹

【摘 要】本文介紹了獎(jiǎng)狀飛行模擬機(jī)的組成，并對(duì)其中運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成，工作原理及其重要組件—位移傳感器進(jìn)行了介紹。以運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)故障為例，進(jìn)行了故障排除說(shuō)明。

【關(guān)鍵詞】飛行模擬器；運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)；位移傳感器

【Abstract】make a brief introduction about CJ1 flight simulator， and give a look about the composition， principle and the important part—displacement sensor. Then give an example about the trouble shooting of motion system.

【Key words】Flight simulator； Motion system； Displacement sensor

0 引言

飛行模擬機(jī)是民航飛行訓(xùn)練中的一項(xiàng)重要訓(xùn)練設(shè)備。組成飛行模擬器的主要部分有模擬座艙、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、視景系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（控制計(jì)算機(jī)和教員控制臺(tái)）。飛行模擬器能夠仿真飛行的真實(shí)環(huán)境和飛行場(chǎng)景（操縱負(fù)荷、儀表顯示、視景、運(yùn)動(dòng)感覺(jué)），給受訓(xùn)人員呈現(xiàn)出幾乎完全逼真的飛行環(huán)境。飛行模擬器能夠完成一系列的飛行訓(xùn)練，其中包括對(duì)飛機(jī)極端情況（組件故障，極端天氣），能夠?qū)σ粋€(gè)飛行科目的反復(fù)訓(xùn)練等。另外，飛行模擬器與真實(shí)飛機(jī)相比，在訓(xùn)練成本上大大節(jié)省。飛行模擬器對(duì)民航飛行人員熟悉工作，提高飛行技術(shù)具有重要意義。

1 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)

運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，由機(jī)械、液壓和電子裝備三部分協(xié)調(diào)工作，完成模擬駕駛艙的平移運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。飛行模擬機(jī)中的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)研究，是國(guó)內(nèi)對(duì)模擬機(jī)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)主要包括，運(yùn)動(dòng)基座、儲(chǔ)能器、液壓作動(dòng)筒和計(jì)算機(jī)。

組成運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的六個(gè)液壓作動(dòng)筒，能夠使得安裝在上面的模擬駕駛艙進(jìn)行6自由度的運(yùn)動(dòng)。其中3個(gè)液壓作動(dòng)筒控制平移運(yùn)動(dòng)，3個(gè)液壓作動(dòng)筒控制旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所有的6個(gè)液壓作動(dòng)筒受控于安裝在運(yùn)動(dòng)控制柜中的控制計(jì)算機(jī)。在模擬運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，主處理計(jì)算機(jī)能夠?qū)δM機(jī)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)（速度、加速度）進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果通過(guò)以太網(wǎng)接口傳輸給控制計(jì)算機(jī)。

運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)六自由度的旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動(dòng)——俯仰、橫滾、偏轉(zhuǎn)、升降、縱向平移和側(cè)向平移?，F(xiàn)行模擬機(jī)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由三大部分構(gòu)成，即機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和電子系統(tǒng)，三個(gè)組成部分協(xié)調(diào)工作，完成各種的飛行指令，實(shí)現(xiàn)飛行環(huán)境的地面呈現(xiàn)。

位于液壓作動(dòng)筒內(nèi)的位移傳感器是控制運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)工作的核心組件，能夠?qū)⒁簤鹤鲃?dòng)筒的運(yùn)動(dòng)情況傳遞給控制計(jì)算機(jī)，又能將控制計(jì)算機(jī)發(fā)出的運(yùn)動(dòng)指令下傳給液壓作動(dòng)筒，完成對(duì)飛行的模擬仿真。

6個(gè)液壓作動(dòng)筒單獨(dú)控制運(yùn)動(dòng)腿的運(yùn)動(dòng)。

2 位移傳感器

位移傳感器（Temposonics）是構(gòu)成運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的核心組件，能夠檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的情況。位移傳感器能夠改變輸入信號(hào)的增益和模擬補(bǔ)償值，進(jìn)而得到所需要的工程輸出

構(gòu)成運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的6個(gè)液壓作動(dòng)筒中均安裝有位移傳感器，用于模擬信號(hào)的輸出。當(dāng)作動(dòng)筒完全收回時(shí)，傳感器的輸出值大約為0.3V，當(dāng)作動(dòng)筒完全伸展時(shí)，傳感器的輸出值大約為9.7V。計(jì)算機(jī)將電壓信號(hào)與機(jī)械伸展量做轉(zhuǎn)換：

當(dāng)作動(dòng)筒完全收回時(shí)：-0.762m

當(dāng)作動(dòng)筒完全伸展時(shí)：+0.762m

位移傳感器屬于模擬測(cè)量系統(tǒng)范疇。另外位移傳感器也屬于是線性位置傳感器，有著非常精準(zhǔn)的測(cè)量值。在重新啟動(dòng)電源或者是有故障立即響應(yīng)的情況下，位移傳感器也能夠探測(cè)位置信號(hào)。位移傳感器的位置測(cè)量是通過(guò)一個(gè)無(wú)需供電的位置磁銜鐵無(wú)接點(diǎn)進(jìn)行的，因此位移傳感器屬于無(wú)磨損傳感器，具有較高的安全操作性和較長(zhǎng)可持續(xù)工作時(shí)間。

位移傳感器安裝在模擬輸出端口，無(wú)需另外的運(yùn)算組件，直接向控制器傳送信號(hào)。位移傳感器能夠測(cè)量位置和速度信號(hào)，其通過(guò)一個(gè)或者兩個(gè)磁銜鐵便可完成對(duì)信息的采集。

位移傳感器專門(mén)用于工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)用途和實(shí)驗(yàn)測(cè)量。能夠感知位置、位移和速度的參量。位移傳感器通常與適當(dāng)?shù)倪\(yùn)算模塊相連，像PLC，IPC，指示器或者其他的電子控制組件。為了確保位移傳感器的安全、正常運(yùn)行，安裝、連接和后續(xù)的服務(wù)工作必須要由訓(xùn)練有素的專業(yè)人士來(lái)掌控。

位移傳感器是目前世界上最先進(jìn)的位置信息采集傳感器，具有很高的安全性。

3 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的排故實(shí)例

3.1 故障現(xiàn)象

“運(yùn)動(dòng)無(wú)法升起，mcc終端報(bào)錯(cuò)e stop pressure low”

3.2 排故操作

（1）檢查運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的液壓，作動(dòng)筒，相關(guān)機(jī)柜中連線和跳開(kāi)關(guān)。

（2）在檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)4q8開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，查圖知該開(kāi)關(guān)給位置傳感器24v電壓，實(shí)際用萬(wàn)用表測(cè)只有23.5v左右，合上該開(kāi)關(guān)后運(yùn)動(dòng)故障排除。

（3）繼續(xù)觀察，模擬機(jī)在正常運(yùn)行2小時(shí)后，再次出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)無(wú)法升起故障。

（4）檢查發(fā)現(xiàn)4Q8開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，合上后跳開(kāi)關(guān)再次跳開(kāi)。用萬(wàn)用表電流檔測(cè)量流過(guò)4Q8電流為7A，遠(yuǎn)超過(guò)其額定的4A。4Q8合閘瞬間監(jiān)視屏幕可見(jiàn)4號(hào)腿有黃色亮條。逐次斷開(kāi)、并恢復(fù)各條腿位置傳感器插頭，發(fā)現(xiàn)當(dāng)4號(hào)腿位置傳感器接通時(shí)，電流增加6A。用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量該傳感器24V電源端，電阻為6歐姆，與其它腿比較，其它腿電阻為無(wú)窮大或20兆歐以上，此時(shí)初步斷定4號(hào)腿位移傳感器有內(nèi)部短路。

（5）拆換4號(hào)腿位移傳感器。確保模擬的工作模式為維護(hù)模式；模擬機(jī)處于最低位置；使用4個(gè)千斤頂支撐模擬機(jī)機(jī)身。用工業(yè)“葫蘆”做牽引，拆卸運(yùn)動(dòng)腿，更換位移傳感器。

（6）調(diào)試。打開(kāi)控制窗口，選擇相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)腿作動(dòng)筒；對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值表，檢查該作動(dòng)筒的參數(shù)，將不符合的參數(shù)值，進(jìn)行修正。

4 總結(jié)

本文簡(jiǎn)單介紹了飛行模擬器運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)故障的排故操作。其中對(duì)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的核心組件位移傳感器進(jìn)行了詳細(xì)介紹，位移傳感器能夠檢測(cè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，與控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行雙向通信，控制飛行模擬機(jī)的運(yùn)動(dòng)。另外，對(duì)模擬機(jī)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，構(gòu)成運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的6個(gè)液壓作動(dòng)筒在液壓、機(jī)械和電子協(xié)調(diào)控制下能夠完成6項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而完成對(duì)飛行運(yùn)動(dòng)的模擬仿真。本文的排故實(shí)例對(duì)日后模擬機(jī)的維護(hù)有一定的指導(dǎo)意義。

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[責(zé)任編輯：王楠]