通过对六根吊索的张力和角度控制,实现吊索的恒张力,并且对吊索的状态进行监控。整个控制系统，由上位机和下位机组成，上位机与下位机直接通过工业以太网总线进行指令、数据的通信。

　　下位机各单元由底层控制部分和中央控制芯片组成,底层控制部分包括底层控制器、张力传感器、电机驱动控制器、角度传感器和加速度传感器。底层控制部分进行各吊索的底层控制、传感器信号采集,为中央控制芯片提供控制接口与反馈信号。对月球车能够有效、安全的控制,保证了 1/6g低重力环境的模拟。

　　1.一种 1/6g低重力平衡吊挂装置的控制系统,其特征在于,包括上位机和下位机,所述上位机为工业计算机,负责采集、显示试验台运行状态信息,根据反馈的数据,适时调整控制策略;同时记录试验数据,生成相应试验报告;

　　所述下位机由PMAC 运动控制卡附以工控机构成,内置多轴运动控制模块和接口模块用于根据上位机的控制指令控制各执行部件,实现对吊索的恒张力控制。

　　2.根据权利要求1所述的一种 1/6g低重力平衡吊挂装置的控制系统,其特征在于,所述试验台运行状态信息包括位置、速度/加速度、主/被动约束力、静刚度分布、工作行程动力平衡、碰撞及干涉检查信息。

　　3.根据权利要求1所述的一种1/6g低重力平衡吊挂装置的控制系统,其特征在于,所述试验报告包括试验报告、设备运行记录报告、设备维护记录报告。

　　4.根据权利要求1所述的一种1/6g低重力平衡吊挂装置的控制系统,其特征在于,所述上位机和下位机之间通过工业以太网进行通讯。

　　5.根据权利要求1所述的一种1/6g低重力平衡吊挂装置的控制系统,其特征在于,所述下位机与各执行部件通过现场总线进行命令和数据的发送。

　　6.根据权利要求1或5所述的一种1/6g低重力平衡吊挂装置的控制系统,其特征在于,所述各执行部件包括伺服电机、力矩电机、编码器、转盘、力传感器、角度传感器。

　　7.根据权利要求1所述的一种1/6g低重力平衡吊挂装置的控制系统,其特征在于,所述下位机按功能分为三部分 :辅助吊点张力控制单元、辅助吊点跟随控制单元和主调点、行车和转盘控制单元;

　　辅助吊点张力控制单元,包括收绳电机、角度传感器、力传感器、电动缸和弹簧,负责辅助吊点和备用吊点共5套吊挂装置中吊索的恒张力控制:

　　辅助吊点跟随控制单元,包括水平二维滑台和角度传感器,通过角度传感器采集的数据计算出吊索的伸缩量和在X、Y轴的倾角,计算出二维滑台各轴的位移量,从而完成对辅助吊点二维滑台的位置控制,控制吊点跟随巡视器车轮的运动,保证每个吊索始终保持铅垂;

　　主调点、行车和转盘控制单元,包括行车、转盘、力传感器、角度传感器,通过采集力传感器、角度传感器信息,分析巡视器的运动轨迹,确定巡视器横向和纵向运动的偏移量和转角,控制跟随平台作相应的横向和纵向运动,保证各吊点始终处于工作行程范围内并且保证格调点张力恒定。

　　8.根据权利要求7所述的一种1/6g低重力平衡吊挂装置的控制系统,其特征在于，所述辅助吊点张力控制单元根据上位机的指令,在垂直方向工作行程范围内实现恒定的吊索张力;通过力传感器的反馈信息计算吊索的张力变化值,从而控制电动缸的伸缩来改变弹簧的变形量,使吊索张力为恒张力;当电动缸位移达到设定值时,收绳电机动作来收放吊索,从而保证吊索张力恒定。

　　9.根据权利要求7所述的一种1/6g低重力平衡吊挂装置的控制系统,其特征在于,所述恒张力控制采用弹簧缓冲装置实现,根据恒张力控制杆的偏移信号,对吊索进行PID控制,保证恒张力控制杆在正常的工作范围内，具体为:

　　在系统运行过程中,当张力传感器测量值减少时,伺服电动缸伸出,推动动滑轮,张紧吊挂绳索,使吊挂绳索的张力满足张力要求;当伺服电动缸的伸出量达到Smax时,系统启动卷扬电机,缓慢收缩吊挂绳索,伺服电动缸根据张力传感器的张力变化收缩;当收缩至伺服电动缸行程为Smid时,卷扬伺服电机停止工作,电机制动抱闸抱紧。

　　10.根据权利要求7所述的一种1/6g低重力平衡吊挂装置的控制系统,其特征在于,所述辅助吊点跟随控制单元采用经典的PID控制原理,通过控制伺服电机的运动,保证吊索始终保持铅垂。

　　其他方法：

　　*种是高空军用飞机，爬高到一定高度后俯冲，这样机舱内部就会出现“无重力状态”，然后再爬高，再俯冲，当然这种是比较花钱的办法，不过感觉真实，因为飞机和人员都是自由落体运动，所以人和飞机之间就形成无重力。

　　第二种就是在水下，人的密度和水的密度差不多，在水中浮力合适的时候就可以感觉到是一种失重状态，这种情况用来模拟太空环境，这种办法便宜，一般训练外太空维修工作时候用。

　　低重力试验设备参数

　　运行时间: 可连续长期不间断运行

　　通过 3000 小时("125 天)耐久性运行试验

　　模拟重力:1.0-3g (0.001g) " 0.5g

　　设备载重：1.5公斤，配有12×25厘米的载物台

　　工作原理:重力矢量累积方法

　　驱动系统:高精度步进电机驱动控制

　　电源:12-24V 直流电源

　　外部尺寸:30 厘米(长)*30 厘米(宽)*25 厘米(高)

　　重量:约 8 公斤