এয়ারস্পেস, ইনার্শিয়াল নেভিগেশন এবং রোবট কন্ট্রোলের মতো উচ্চ-শেষ সরঞ্জাম ক্ষেত্রে, ইনার্শিয়াল ডিভাইসগুলির কর্মক্ষমতা (জাইরোস্কোপ, অ্যাক্সিলারেমিটার ইত্যাদি)) সরাসরি ক্যারিয়ারের অবস্থান নিয়ন্ত্রণের নির্ভুলতা এবং নেভিগেশন নির্ভরযোগ্যতা নির্ধারণ করে. তিন অক্ষের ইনার্শিয়াল টেস্ট টার্নটেবিল, একটি কোর টেস্টিং ডিভাইস হিসাবে, সঠিকভাবে অবস্থান পুনরুত্পাদন করার মূল ফাংশন আছেএবংপরীক্ষাগার পরিবেশে ত্রিমাত্রিক স্থানে একটি বস্তুর কৌণিক গতি, যা ক্যালিব্রেশন, পরীক্ষার জন্য নিয়ন্ত্রিত এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্য গতি উত্তেজনা প্রদান করে,এবং ইনার্শিয়াল ডিভাইসগুলির যাচাইকরণএক-অক্ষ বা দ্বৈত-অক্ষের টার্নটেবিলের বিপরীতে, তিন-অক্ষের টার্নটেবিল তিনটি পারস্পরিক orthogonal ঘূর্ণন অক্ষের মাধ্যমে পূর্ণ-স্থান অবস্থান সিমুলেশন অর্জন করে।এর গতি সিমুলেশন নীতি যান্ত্রিক নকশা মত একাধিক শাখা একত্রিত করে, গতিবিদ্যা এবং নিয়ন্ত্রণ প্রকৌশল, এটিকে উচ্চ-শেষের সরঞ্জাম গবেষণা ও উন্নয়ন চেইনের একটি অপরিহার্য মূল লিঙ্ক করে তোলে।

এই নিবন্ধটি মূল সংজ্ঞা থেকে শুরু হবে এবং পদ্ধতিগতভাবে এর অন্তর্নিহিত যুক্তি বিশ্লেষণ করবে,তিন অক্ষের ইনার্শিয়াল টেস্ট টার্নটেবিলের তিন ডিগ্রি ফ্রিডম গতি সিমুলেশন বাস্তবায়নের পথ এবং মূল প্রযুক্তি.

I. মূল ধারণাঃ একটি থ্রি-অক্সিস ইনার্শিয়াল টেস্টিং টার্নটেবিল এবং তিন ডিগ্রি ফ্রিডম গতির মধ্যে মৌলিক সম্পর্ক

এর গতি সিমুলেশন নীতিটি বোঝার জন্য, প্রথমে দুটি মূল ধারণার সংজ্ঞা স্পষ্ট করা প্রয়োজনঃতিন অক্ষের ইনার্শিয়াল টেস্ট টার্নটেবিল এবং তিন ডিগ্রি ফ্রিডম রোটেশন মোশন.

একটি তিন-অক্ষীয় ইনার্শিয়াল টেস্ট টার্নটেবিল একটি উচ্চ-নির্ভুলতা মেকাট্রনিক ডিভাইস। এর মূল উপাদানগুলির মধ্যে একটি যান্ত্রিক ফ্রেম, একটি ড্রাইভ সিস্টেম, একটি পরিমাপ ফিডব্যাক সিস্টেম এবং একটি নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।এর মূল নকশা লক্ষ্য পরীক্ষা অধীনে ইনার্শিয়াল ডিভাইস প্রদান করা হয় (যেমন একটি ইনার্শিয়াল পরিমাপ ইউনিট, আইএমইউ) টার্নটেবিলের উপর মাউন্ট করা হয়, তিনটি স্বাধীন স্বাধীনতা ডিগ্রীগুলির চারপাশে তিনটি স্বতন্ত্র ঘূর্ণন অক্ষের মাধ্যমে সুনির্দিষ্ট কৌণিক গতির সাথে, একটি ক্যারিয়ারের (বিমান,উপগ্রহ, রোবট ইত্যাদি) বাস্তব বিশ্বের দৃশ্যকল্প, যেমন একটি বিমানের পিচ, জাই, এবং রোল, এবং একটি উপগ্রহের কক্ষপথের অবস্থান সমন্বয়।

গতিবিদ্যা দৃষ্টিকোণ থেকে, মহাশূন্যে যেকোনো শক্ত পদার্থের অবস্থানের পরিবর্তন তিনটি স্বাধীন ঘূর্ণন ডিগ্রী দ্বারা সম্পূর্ণভাবে বর্ণনা করা যেতে পারে।এই তিনটি ডিগ্রি ফ্রিডম তিনটি পারস্পরিক অর্টোগোনাল ঘূর্ণন অক্ষের সাথে মিলে যায়, এবং তিনটি অক্ষ একটি একক বিন্দুতে ছেদ করে (প্ল্যাটফর্ম / পরীক্ষার কেন্দ্রের কেন্দ্র) ।এই নিশ্চিত করে যে পরীক্ষার অধীনে ডিভাইসের সংবেদনশীল কেন্দ্র সবসময় turntable কেন্দ্রের সাথে মিলে যায়, পরীক্ষার নির্ভুলতার উপর অতিরিক্ত স্থানচ্যুতির প্রভাব এড়ানো। এই তিনটি স্বাধীনতা ডিগ্রীগুলির সাথে মিলে যায়ঃআশেপাশেউল্লম্ব অক্ষ, পিচ গতি (পিচ কোণ)আশেপাশেঅনুভূমিক অক্ষ, এবং রোল মোশন (রোল কোণ)আশেপাশেএই তিনটির সমন্বিত গতি স্পেসে যে কোন অবস্থানের পুনরুত্পাদন করতে পারে, যা তিন-অক্ষের টার্নটেবল গতি সিমুলেশনের তাত্ত্বিক ভিত্তি।

এক-অক্ষের টার্নটেবলের বিপরীতে, যা শুধুমাত্র এক দিকের ঘূর্ণন অনুকরণ করতে পারে, এবং দ্বৈত-অক্ষের টার্নটেবল, যা পূর্ণ অবস্থান কভারেজ অর্জন করতে পারে না, তিন-অক্ষের টার্নটেবল,তিনটি ডিগ্রী ফ্রিডম সমন্বিত নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে, গতির সিমুলেশনের মাত্রিক সীমাবদ্ধতা ভেঙে ফেলতে পারে এবং জটিল কাজের অবস্থার অধীনে বহনকারীর গতিশীল অবস্থানকে বাস্তবসম্মতভাবে পুনরুত্পাদন করতে পারে,উচ্চ নির্ভুলতা ইনার্শিয়াল ডিভাইসের পূর্ণ অবস্থা পরীক্ষার চাহিদা পূরণ.

II. মেকানিক্যাল ফান্ডামেন্টালসঃ তিন ডিগ্রি ফ্রিডম সহ স্ট্রাকচারাল ক্যারিয়ারের ডিজাইন লজিক

তিন অক্ষের ইনার্শিয়াল টেস্টিং টার্নটেবিলের উপর তিন ডিগ্রি ফ্রিডম গতির সিমুলেশন প্রাথমিকভাবে একটি সুনির্দিষ্ট যান্ত্রিক ফ্রেম কাঠামোর উপর নির্ভর করে।তার কোর তিনটি জোড়া জোড়া অর্টোগোনাল ঘোরানো ফ্রেম (বাহ্যিক ফ্রেম) গঠিত, মধ্য ফ্রেম, এবং অভ্যন্তরীণ ফ্রেম), প্রতিটি স্বাধীনতা এক ডিগ্রী সংশ্লিষ্ট। এই ফ্রেমগুলি যৌগিক এবং সমন্বিত গতি অর্জনের জন্য শ্রেণীবদ্ধভাবে nested হয়। সাধারণ ফ্রেম কাঠামোউল্লম্ব অন্তর্ভুক্ত (ইউ-ও-O টাইপ,টি-ইউ-টিপ্রকার, ইত্যাদি) এবং অনুভূমিকউচ্চ স্থিতিশীলতা এবং অসামান্য লোড বহন ক্ষমতা কারণে, উল্লম্ব কাঠামো এয়ারস্পেস ক্ষেত্রে উচ্চ নির্ভুলতা পরীক্ষার দৃশ্যকল্প ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।তাদের কাঠামোগত নকশা তিনটি প্রধান নীতি অনুসরণ করে ।:অর্টোগোনালিটি, ঘনত্ব, এবং অনমনীয়তা.

2.1 তিনটি প্রধান কাঠামোর কার্যকরী বিভাজন (উদাহরণস্বরূপ উল্লম্ব কাঠামো)

তিনটি ফ্রেমের শ্রেণিবদ্ধ নকশা গতির স্বাধীনতার প্রতিটি ডিগ্রি এবং সমন্বয় নিশ্চিত করে, নিম্নলিখিতভাবে কাজের নির্দিষ্ট বিভাজন সহঃ 

1. বাইরের ফ্রেম (Azimuth / Yaw অক্ষ): সমগ্র টার্নটেবিলের ভিত্তি হিসাবে কাজ করে, এটি অনুভূমিক সমতলটির লম্বভাবে ইনস্টল করা হয়। এর ঘূর্ণন অক্ষ উল্লম্ব,মাঝের ফ্রেম চালানোর জন্য দায়ী, অভ্যন্তরীণ ফ্রেম, এবং পরীক্ষার অধীনে ডিভাইস উল্লম্ব অক্ষের চারপাশে একসাথে ঘোরাতে,অনুভূমিক সমতলে ক্যারিয়ারের জাই মোশন সিমুলেট করা (যেমন একটি জাহাজের কোর্স সমন্বয় বা একটি বিমানের অনুভূমিক ঘোরান). বাইরের ফ্রেমটি পুরো টার্নটেবিলের ওজন এবং বোঝা বহন করতে উচ্চ অনমনীয়তা এবং স্থিতিশীলতা থাকতে হবে;তার ঘূর্ণন সঠিকতা সরাসরি সামগ্রিক অবস্থান সিমুলেশন সঠিকতা প্রভাবিত করে.

2মধ্য ফ্রেম (পিচ অক্ষ): বাইরের ফ্রেমের ভিতরে অবস্থিত, এর ঘূর্ণন অক্ষটি বাইরের ফ্রেমের অক্ষের সাথে অনুভূমিক এবং অর্ধেক।এটি অভ্যন্তরীণ ফ্রেম এবং পরীক্ষার অধীনে ডিভাইসকে অনুভূমিক অক্ষের চারপাশে ঘোরানোর জন্য দায়ী, ক্যারিয়ারের পিচ গতি অনুকরণ (যেমন একটি বিমানের পিচিং, বা একটি উপগ্রহের পিচ অবস্থানের সমন্বয়) ।মাঝের ফ্রেমের নকশাটি কঠোরতা এবং হালকা ওজনকে ভারসাম্যপূর্ণ করতে হবে যাতে অতিরিক্ত ওজন এড়ানো যায় যা বাইরের ফ্রেমের উপর বোঝা বাড়িয়ে তুলবেএকই সময়ে, এটি বাহ্যিক এবং অভ্যন্তরীণ ফ্রেমগুলির সাথে অক্ষের বিচ্যুতির কারণে অবস্থানের ত্রুটিগুলি হ্রাস করার জন্য অর্টোগোনালিটির নির্ভুলতা নিশ্চিত করতে হবে।

3. অভ্যন্তরীণ ফ্রেম (রোল অক্ষ): মাঝারি ফ্রেমের ভিতরে nested, তার ঘূর্ণন অক্ষ মাঝারি ফ্রেম অক্ষ এবংটেবিলের পৃষ্ঠের ওপর লম্ব. এটি সরাসরি টেবিলের পৃষ্ঠ এবং পরীক্ষার অধীনে ডিভাইসকে (ডিইউটি) অক্ষের চারপাশে ঘোরানোর জন্য চালিত করে,ক্যারিয়ারের ঘূর্ণন গতি অনুকরণ (যেমন একটি বিমানের ঘূর্ণন বা একটি রোবটের অবস্থান সামঞ্জস্য)অভ্যন্তরীণ ফ্রেমটি ডিইউটি-র সাথে সরাসরি সংযুক্ত অংশ এবং এর ঘূর্ণন নির্ভুলতা এবং গতিশীল প্রতিক্রিয়া গতি পরীক্ষার ফলাফলের উপর সবচেয়ে সরাসরি প্রভাব ফেলে।উচ্চ-নির্ভুলতা bearings এবং হালকা ওজন উপকরণ সাধারণত মসৃণ এবং সঠিক আন্দোলন নিশ্চিত করতে ব্যবহার করা হয়.

2.২ প্রধান কাঠামোগত নকশা প্রয়োজনীয়তা

উচ্চ নির্ভুলতা তিন ডিগ্রী স্বাধীনতা গতি সিমুলেশন অর্জন করার জন্য, যান্ত্রিক কাঠামো তিনটি মৌলিক প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবেঃ প্রথম, orthogonality,যেখানে তিনটি ঘূর্ণন অক্ষ একে অপরের সাথে কঠোরভাবে উল্লম্ব হতে হবে, অক্ষের বিচ্যুতির কারণে অবস্থানের গণনার ত্রুটিগুলি এড়ানোর জন্য আর্কসেকেন্ডের স্তরে সাধারণত নিয়ন্ত্রণ করা হয়; দ্বিতীয়ত, একরূপতা,যেখানে তিনটি অক্ষের ঘূর্ণন কেন্দ্রগুলি একই বিন্দুতে মিলিত হতে হবে (পরীক্ষা কেন্দ্র), 0.5 মিমি মধ্যে বিচ্যুতি নিয়ন্ত্রিত, যা নিশ্চিত করে যে পরীক্ষার অধীনে ডিভাইসের সংবেদনশীল কেন্দ্রটি সর্বদা গতির কেন্দ্রে থাকে এবং অতিরিক্ত সেন্ট্রিফুগাল শক্তির প্রভাবকে বাদ দেয়;এবং তৃতীয়, উচ্চ অনমনীয়তা এবং কম কম্পন, যেখানে ফ্রেম উচ্চ অনমনীয়তা উপকরণ তৈরি করা হয় (যেমন অ্যালুমিনিয়াম খাদ এবং খাদ ইস্পাত),উচ্চ গতির গতি বা দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন চলাকালীন কম্পন কমানোর জন্য সুনির্দিষ্ট বিয়ারিং এবং কম্পন ডিমিং কাঠামোর সাথে একত্রিত, ইনার্শিয়াল ডিভাইসের পরিমাপের নির্ভুলতার সাথে কম্পনের হস্তক্ষেপ এড়ানো।

তৃতীয়. মূল নীতিঃ গণিতের মডেলিং এবং তিন ডিগ্রি ফ্রিডম গতির মনোভাব গণনা

তিন অক্ষের টার্নটেবিলের উপর তিন ডিগ্রি ফ্রিডম গতির সিমুলেশন মূলত ঘূর্ণন কোণ, কোণীয় গতি,এবং নির্দিষ্ট গাণিতিক আইন অনুযায়ী সমন্বিত গতি অর্জনের জন্য তিনটি অক্ষের কৌণিক ত্বরণএর মূল তাত্ত্বিক ভিত্তি হল অয়েলারের কোণ নীতি এবং মনোভাব ম্যাট্রিক্স রূপান্তর।তিনটি অক্ষের স্থানিক অবস্থান এবং ঘূর্ণন পরামিতিগুলির মধ্যে একটি সমন্বয় প্রতিষ্ঠিত হয়, যা অবস্থানের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ এবং সিমুলেশন সক্ষম করে।

3.1 অয়েলারের কোণ এবং থ্রি-ডিওএফ মনোভাবের বর্ণনা

মহাশূন্যে যেকোনো শক্ত পদার্থের অবস্থার সম্পূর্ণ বর্ণনা তিনটি অয়েলার কোণ দ্বারা করা যেতে পারে (yaw angle ψ, pitch angle θ, and roll angle φ) ।এই তিনটি কোণ টার্নটেবিলের তিনটি অক্ষের ঘূর্ণন কোণ অনুরূপ, এবং তাদের ঘূর্ণন ক্রম (যেমন, yaw-pitch-roll) চূড়ান্ত অবস্থান অবস্থা নির্ধারণ করে। এটা লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে Euler কোণ একটি"গাম্বললক"সমস্যা (যখন পিচ কোণ ± 90 ° হয়, তখন জাই এবং রোল কোণগুলি সংযুক্ত হয়) । অতএব, ব্যবহারিক প্রয়োগে,কোটারনিওন পদ্ধতিগুলি সাধারণত অবস্থানের গণনার জন্য ব্যবহার করা হয়গাম্বললক এবং পূর্ণ স্পেস অবস্থান সিমুলেশন ধারাবাহিকতা এবং নির্ভুলতা নিশ্চিত।

বিশেষ করে পরীক্ষার অধীনে ডিভাইসের লক্ষ্য অবস্থান Euler কোণ বা quaternions দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে। নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম তিনটি অক্ষের জন্য ঘূর্ণন কমান্ড মধ্যে লক্ষ্য অবস্থান বিভাজন,বাইরের ফ্রেম চালানোশেষ পর্যন্ত, তিনটি অক্ষের সমন্বিত আন্দোলনের মাধ্যমে, পরীক্ষার অধীনে ডিভাইসটি লক্ষ্যবস্তু অবস্থানের সাথে সামঞ্জস্য করা হয়। উদাহরণস্বরূপ,একটি বিমানের ডুব অবস্থানের অনুকরণ করার সময়, মাঝের ফ্রেম (পিচ অক্ষ) ঘড়ির কাঁটার দিক দিয়ে ঘোরে (পিচ কোণ হ্রাস পায়), যখন অভ্যন্তরীণ ফ্রেম (রোল অক্ষ) অবস্থান প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী সূক্ষ্মভাবে সামঞ্জস্য করা হয়,এবং বাইরের ফ্রেম (জাই অক্ষ) স্থির থাকেডুবানোর অবস্থানের সঠিক সিমুলেশন অর্জনের জন্য তিনজন একসাথে কাজ করে।

3.২ মনোভাব ম্যাট্রিক্স এবং গতি সংযুক্ত নিয়ন্ত্রণ

তিনটি ডিগ্রি ফ্রিডম নিয়ন্ত্রণের জন্য,লক্ষ্য স্থিতি এবং প্রতিটি অক্ষের ঘূর্ণন পরামিতিগুলির মধ্যে একটি ম্যাপিং সম্পর্ক স্থিতি ম্যাট্রিক্সের মাধ্যমে প্রতিষ্ঠিত করা প্রয়োজন. স্থিতি ম্যাট্রিক্স একটি 3 × 3 অর্টোগোনাল ম্যাট্রিক্স যার উপাদানগুলি তিনটি ইউলার কোণের ত্রিভুজীয় ফাংশনগুলির সমন্বয়ে গঠিত,একটি শক্ত দেহের ঘূর্ণন রূপান্তর প্রক্রিয়া তার প্রাথমিক অবস্থান থেকে তার লক্ষ্য অবস্থানে বর্ণনা করতে সক্ষম. অবস্থানের ম্যাট্রিক্সের বিপরীত রূপান্তরের মাধ্যমে, লক্ষ্য স্থিতি তিনটি অক্ষের বরাবর ঘূর্ণন কোণে বিভক্ত করা যেতে পারে, যা ড্রাইভ সিস্টেমের জন্য সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ কমান্ড সরবরাহ করে।

যেহেতু তিনটি ফ্রেম hierarchically nested হয়, এক অক্ষের ঘূর্ণন অন্যান্য অক্ষের স্থানিক অবস্থানে পরিবর্তন সৃষ্টি করতে পারে, গতি সংযোগ সৃষ্টি (যেমন, যখন মাঝের ফ্রেম ঘোরে,মাঝের ফ্রেমের অবস্থানের সাথে অভ্যন্তরীণ ফ্রেমের ঘূর্ণন অক্ষের দিক পরিবর্তন হয়)সুতরাং, গতি নিয়ন্ত্রণের সময়, সংযোগের প্রভাব দূর করতে এবং প্রতিটি অক্ষের গতি স্বাধীন এবং সুনির্দিষ্ট তা নিশ্চিত করার জন্য বিচ্ছিন্নকরণ অ্যালগরিদম প্রয়োজন।সাধারণ সংযোগ বিচ্ছিন্নকরণ পদ্ধতিতে ফিডফরওয়ার্ড সংযোগ বিচ্ছিন্নকরণ এবং ফিডব্যাক সংযোগ বিচ্ছিন্নকরণ অন্তর্ভুক্ত, যা রিয়েল টাইমে কাপলিং ত্রুটির ক্ষতিপূরণ দিয়ে অবস্থানের সিমুলেশন এবং গতিশীল প্রতিক্রিয়া গতির নির্ভুলতা উন্নত করে।

IV. বাস্তবায়ন পথঃ ড্রাইভ এবং নিয়ন্ত্রণ তিন ডিগ্রী স্বাধীনতা গতির বন্ধ লুপ

যান্ত্রিক কাঠামো গতি সিমুলেশনের বাহক হিসেবে কাজ করে, গণিতের মডেলিং তাত্ত্বিক ভিত্তি প্রদান করে,এবং ড্রাইভ সিস্টেম এবং কন্ট্রোল সিস্টেমের সমন্বিত অপারেশন নির্ভুল তিন ডিগ্রী স্বাধীনতা গতি সিমুলেশন অর্জন করার মূল পথ. তিন অক্ষঘুরটেবিলটি "কমান্ড ইনপুট - ড্রাইভ এক্সিকিউশন - পরিমাপ ফিডব্যাক - ত্রুটি সংশোধন" এর বন্ধ লুপ নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে গতি সিমুলেশনের নির্ভুলতা এবং স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে।" এর মূল উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে ড্রাইভ সিস্টেম, পরিমাপ ফিডব্যাক সিস্টেম, এবং নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম।

4.১ ড্রাইভ সিস্টেমঃ তিন ডিগ্রি ফ্রিডম গতির জন্য শক্তি উৎস

ড্রাইভিং সিস্টেমের মূল কাজ হল নিয়ন্ত্রণ সিস্টেমের নির্দেশাবলী অনুযায়ী তিনটি অক্ষকে সঠিক ড্রাইভিং টর্ক সরবরাহ করা, যার ফলে কোণের সঠিক নিয়ন্ত্রণ অর্জন করা যায়,কৌণিক বেগবর্তমানে, প্রধান প্রবাহের ড্রাইভ পদ্ধতিগুলি বৈদ্যুতিক ড্রাইভ এবং ইলেক্ট্রো-হাইড্রোলিক হাইব্রিড ড্রাইভের মধ্যে বিভক্ত।ডিসি টর্ক মোটর অবস্থান এবং সার্ভো সিস্টেমে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং উচ্চ নির্ভুলতা সার্ভো সিস্টেমের জন্য আদর্শ actuators হয়.তাদের বৈশিষ্ট্য হল কম গতি, উচ্চ টর্ক, শক্তিশালী ওভারলোড ক্ষমতা, দ্রুত প্রতিক্রিয়া, ভাল রৈখিকতা, এবং ছোট টর্ক ওঠানামা। তারা সরাসরি লোড চালাতে পারেন,হ্রাস গিয়ারগুলির প্রয়োজনীয়তা অপসারণইলেক্ট্রো-হাইড্রোলিক হাইব্রিড ড্রাইভগুলি উচ্চ লোড, উচ্চ পাওয়ার পরীক্ষার প্রয়োজনীয়তার জন্য উপযুক্ত,যেমন বড় বিমানের জন্য ইনার্শিয়াল সিস্টেমের পরীক্ষা.

মূল ড্রাইভ ইউনিট হিসাবে ডিসি টর্ক মোটর, উচ্চ নির্ভুলতা গতি এবং অবস্থান নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতা থাকতে হবে। একটি নির্ভুলতা হ্রাসকারী (যেমন একটি হারমোনিক হ্রাসকারী) সঙ্গে মিলিত,এটি মোটর উচ্চ গতির ঘূর্ণন কম গতির মধ্যে রূপান্তর, ফ্রেমের উচ্চ নির্ভুলতা ঘূর্ণন, ফ্রেম ইনার্টি এবং লোড প্রতিরোধ অতিক্রম করার জন্য পর্যাপ্ত ড্রাইভিং টর্ক প্রদান। প্রতিটি অক্ষ একটি স্বাধীন ড্রাইভ ইউনিট দিয়ে সজ্জিত করা হয়,নিশ্চিত করে যে তিনটি ডিগ্রী স্বাধীনতা আন্দোলন স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রিত করা যেতে পারে এবং জটিলমনোভাবs. এর কৌণিক হারের পরিসীমা ± 0.001~400 ° / সেকেন্ড জুড়ে যেতে পারে, যা স্ট্যাটিক ক্যালিব্রেশন থেকে ট্রানজিশিয়ান রেসপন্স পর্যন্ত সম্পূর্ণ শর্ত পরীক্ষার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

4.২ পরিমাপ ফিডব্যাক সিস্টেমঃ সঠিকতা নিশ্চিত করার জন্য একটি মূল উপাদান

পরিমাপ ফিডব্যাক সিস্টেমের ফাংশন হল প্যারামিটার সংগ্রহ করা যেমন ঘূর্ণন কোণ, কৌণিক গতি,এবং রিয়েল টাইমে তিনটি অক্ষের কৌণিক ত্বরণ এবং একটি বন্ধ লুপ নিয়ন্ত্রণ গঠনের জন্য নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম ফিরে তাদের ফিডমূল পরিমাপ ডিভাইসগুলির মধ্যে কোণ এনকোডার এবং কোণীয় গতি সেন্সর অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।কোণ এনকোডার (যেমন একটি photoelectric এনকোডার) সঠিকতা সরাসরি turntable এর অবস্থান নিয়ন্ত্রণ সঠিকতা নির্ধারণবর্তমানে, উচ্চ শেষ তিন অক্ষ turntables একটি কোণ অবস্থান অর্জন করতে পারেনএবংপুনরাবৃত্তিযোগ্যতার নির্ভুলতা ±2′′ এবং একটি কোণীয় অবস্থান রেজোলিউশন ±0.0001°, উচ্চ নির্ভুলতা ইনার্শিয়াল ডিভাইস ক্যালিব্রেশন কঠোর প্রয়োজনীয়তা পূরণ।

পরিমাপ ফিডব্যাক সিস্টেমের উচ্চ প্রতিক্রিয়া গতি এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা থাকতে হবে।রিয়েল টাইমে তিনটি অক্ষের গতির অবস্থা ক্যাপচার করতে সক্ষম এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় দ্রুত পরিমাপ তথ্য প্রেরণ করতে সক্ষমএকই সময়ে, it needs to employ error compensation algorithms to correct for inherent system errors in the measuring devices (such as zero-point error and scale error) and errors introduced by the mechanical structure (such as shaft deviation and vibration error), পরিমাপের নির্ভুলতা আরও উন্নত করা এবং বন্ধ লুপ নিয়ন্ত্রণের জন্য সঠিক ফিডব্যাক ডেটা সরবরাহ করা।টার্নটেবিলের সমস্ত প্রযুক্তিগত বিবরণ কোণ মান সরঞ্জাম ব্যবহার করে ক্যালিব্রেট করা হয়পরিমাপ তথ্যের ট্র্যাকযোগ্যতা নিশ্চিত করা।

4.3 নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাঃ তিনটি ডিগ্রি ফ্রিডমের "মস্তিষ্ক" সামঞ্জস্যপূর্ণভাবে কাজ করে

কন্ট্রোল সিস্টেম তিন অক্ষের কোরঘুরটেবিল তিন ডিগ্রী স্বাধীনতা গতি সিমুলেশন. এটি পরীক্ষা কমান্ড গ্রহণের জন্য দায়ী (যেমন লক্ষ্যবস্তু)মনোভাবএবং গতির গতিপথ), লক্ষ্য বিভাজনমনোভাবগাণিতিক মডেলিং এবং বিচ্ছিন্নকরণ অ্যালগরিদমের মাধ্যমে তিনটি অক্ষের জন্য নিয়ন্ত্রণ কমান্ডে, ড্রাইভ সিস্টেমকে গতি সম্পাদন করতে চালিত করে,এবং গতিশীলভাবে নিয়ন্ত্রণ কমান্ডগুলি সংশোধন করা যা পরিমাপ ফিডব্যাক সিস্টেমের রিয়েল-টাইম ডেটা ভিত্তিক ত্রুটিগুলি দূর করতে এবং গতি সিমুলেশনের নির্ভুলতা এবং স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করতে.

কন্ট্রোল সিস্টেমের মূল কার্যাবলী হল: প্রথমত, অবস্থান গণনা,যা গিবল লক সমস্যা এড়ানোর জন্য তিনটি অক্ষের জন্য লক্ষ্য স্থিতি (ইউলার কোণ বা কোয়ার্টারনিয়ন) ঘূর্ণন পরামিতিতে রূপান্তর করেদ্বিতীয়ত, বিচ্ছিন্নতা নিয়ন্ত্রণ, যা তিনটি অক্ষের মধ্যে গতির সংযুক্তি দূর করে যাতে প্রতিটি অক্ষের গতি স্বতন্ত্র এবং সমন্বিত হয় তা নিশ্চিত করে; তৃতীয়ত, ত্রুটি সংশোধন,যা সিস্টেমের ত্রুটি এবং বাহ্যিক হস্তক্ষেপের জন্য ক্ষতিপূরণ দেওয়ার জন্য পরিমাপের প্রতিক্রিয়া তথ্যের উপর ভিত্তি করে রিয়েল টাইমে ড্রাইভ কমান্ডগুলি সংশোধন করে; এবং চতুর্থত, ট্র্যাজেক্টরি প্ল্যানিং, যা তিনটি অক্ষের গতির ট্র্যাজেক্টরিগুলি পরিকল্পনা করে (যেমন অভিন্ন ঘূর্ণন, পরিবর্তনশীল গতির ঘূর্ণন, সিনোসাইডাল দোলন ইত্যাদি) ।) পরীক্ষার প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী জটিল মনোভাব অনুকরণকিছু পরিমাপ এবং নিয়ন্ত্রণ সফ্টওয়্যার একাধিক নিয়ন্ত্রণ মোড যেমন অবস্থান মোড, গতি মোড এবংঝাঁকুনিবিভিন্ন পরীক্ষার দৃশ্যের চাহিদা পূরণ করার জন্য মোড।

বর্তমানে, নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাগুলি মূলত পিএলসি, ডিএসপি বা শিল্প কম্পিউটারগুলিকে নিয়ন্ত্রণের কেন্দ্র হিসাবে ব্যবহার করে, উন্নত নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদমগুলির সাথে মিলিত (যেমন পিআইডি নিয়ন্ত্রণ, অস্পষ্ট নিয়ন্ত্রণ,এবং নিউরাল নেটওয়ার্ক নিয়ন্ত্রণ) উচ্চ নির্ভুলতা অর্জন করতে, উচ্চ গতিশীল-প্রতিক্রিয়া সমন্বিত নিয়ন্ত্রণ। এর মধ্যে উন্নত পিআইডি নিয়ন্ত্রণ (যেমন অভিযোজনশীল পিআইডি) সিস্টেমের অ-রৈখিক এবং সময় পরিবর্তিত বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে মানিয়ে নিতে পারে,কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ নির্ভুলতা উন্নত; যখন অস্পষ্ট নিয়ন্ত্রণ এবং নিউরাল নেটওয়ার্ক নিয়ন্ত্রণ সিস্টেমের অনিশ্চয়তা মোকাবেলা করতে পারে, সিস্টেমের বিরোধী হস্তক্ষেপ ক্ষমতা উন্নত, এবং আরও গতি সিমুলেশন স্থিতিশীলতা অপ্টিমাইজ।

V. মূল প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ এবং নির্ভুলতা নিশ্চিতকরণ ব্যবস্থা

একটি তিন অক্ষীয় ইনার্শিয়াল টেস্টিং টার্নটেবিলের তিন ডিগ্রি ফ্রিডম গতির সিমুলেশন করার মূল চ্যালেঞ্জটি "উচ্চ নির্ভুলতা, উচ্চ স্থিতিশীলতা,এবং উচ্চ গতিশীল প্রতিক্রিয়া." এই নির্ভুলতা যান্ত্রিক কাঠামো, ড্রাইভ সিস্টেম, পরিমাপ ব্যবস্থা এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা সহ একাধিক কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়।গতি সিমুলেশনের নির্ভুলতা এবং নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করতে এবং ইনার্শিয়াল ডিভাইস পরীক্ষার কঠোর প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে লক্ষ্যবস্তু নির্ভুলতা নিশ্চিতকরণ ব্যবস্থা প্রয়োজন.

5.১ মূল প্রযুক্তিগত সমস্যা

1. অক্ষ সিস্টেমের অর্টোগোনালিটি এবং কনসেন্ট্রিসিটি ত্রুটিঃ তিনটি অক্ষের অর্টোগোনালিটি এবং কনসেন্ট্রিসিটি নির্ভুলতা অবস্থান গণনার নির্ভুলতা সরাসরি প্রভাবিত করে।এমনকি যন্ত্রপাতি এবং সমাবেশ প্রক্রিয়া ছোট বিচ্যুতি অবস্থান সিমুলেশন ত্রুটি হতে পারেবিশেষ করে, আর্কসেকেন্ড স্তরের নির্ভুলতার চাহিদা মেশিনিং এবং সমাবেশ প্রক্রিয়ার উপর অত্যন্ত উচ্চ চাহিদা রাখে।

2. মোশন কাপলিং হস্তক্ষেপঃ তিনটি ফ্রেমের শ্রেণীবদ্ধ নেস্টিং গতি সংযোগের দিকে পরিচালিত করে। এক অক্ষের গতি অন্য অক্ষের অবস্থানের সাথে হস্তক্ষেপ করবে।বিশেষ করে উচ্চ গতির গতিশীল গতির দৃশ্যকল্প, কপলিং হস্তক্ষেপ নিয়ন্ত্রণের নির্ভুলতা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করবে এবং হস্তক্ষেপ দূর করতে জটিল বিচ্ছিন্নকরণ অ্যালগরিদম প্রয়োজন।

3সিস্টেমের ত্রুটি এবং বাহ্যিক হস্তক্ষেপঃ ড্রাইভ সিস্টেমের মৃত অঞ্চল, পরিমাপ সিস্টেমের শূন্য ড্রাইভ, বাহ্যিক কম্পন এবং অন্যান্য কারণগুলি সমস্ত গতি সিমুলেশন ত্রুটির দিকে পরিচালিত করতে পারে।সিস্টেমের স্থিতিশীলতা উন্নত করতে ত্রুটি ক্ষতিপূরণ এবং বিরোধী হস্তক্ষেপ নকশা প্রয়োজন.

4. গতিশীল প্রতিক্রিয়া এবং নির্ভুলতার ভারসাম্যঃ উচ্চ গতিশীল প্রতিক্রিয়ার জন্য ড্রাইভ সিস্টেমের নিয়ন্ত্রণ কমান্ডগুলিতে দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানাতে হবে, যখন উচ্চ নির্ভুলতার জন্য সিস্টেমের মসৃণভাবে কাজ করা প্রয়োজন।এই দুইয়ের মধ্যে একটা বিপরীত ধারণা আছে।নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদম এবং যান্ত্রিক কাঠামোর অপ্টিমাইজেশান করে এই দুইয়ের মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখা প্রয়োজন।যেমন একটি উচ্চ শক্ত কাঠামো এবং একটি উচ্চ নির্ভুলতা servo ড্রাইভ ব্যবহার করে উভয় গতিশীল প্রতিক্রিয়া এবং অপারেশন স্থিতিশীলতা বিবেচনা.

5.২ যথার্থতা নিশ্চিতকরণ ব্যবস্থা

1. যথার্থ যন্ত্রপাতি এবং সমাবেশঃ তিনটি ফ্রেমের শ্যাফ্ট সিস্টেমের নির্ভুলতা নিশ্চিত করতে উচ্চ-নির্ভুলতা যন্ত্রপাতি প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়; যথার্থ সমাবেশ এবং ক্যালিব্রেশনের মাধ্যমে,যান্ত্রিক ত্রুটি হ্রাস করার জন্য শ্যাফ্ট সিস্টেমের অর্টোগোনালিটি এবং কনসেন্ট্রিসিটি সামঞ্জস্য করা হয়একই সময়ে, উচ্চ অনমনীয়তা উপকরণ এবং যথার্থ bearings কাঠামোগত স্থিতিশীলতা উন্নত করতে ব্যবহার করা হয়, সমতলতা নিয়ন্ত্রণটেবিলটপএবং 0.02 মিমি মধ্যে শেষ মুখের রানআউট, এবং লোড ক্ষমতা (45 কেজি বা তার বেশি পর্যন্ত) উন্নত।

2উন্নত ডিসকুপলিং এবং কন্ট্রোল অ্যালগরিদমঃ জিম্বল লক সমস্যা এড়ানোর জন্য কোয়ার্টারনিয়ন অবস্থান গণনা গৃহীত হয়;ফিডফরওয়ার্ড ডিসকপলিং এবং ফিডব্যাক ডিসকপলিংয়ের মতো অ্যালগরিদমের মাধ্যমে গতি সংযোগের হস্তক্ষেপ দূর করা হয়; নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদম অপ্টিমাইজ করা হয