在现代化工业中，时常需要把某些设备的工作平面调整到水平位置，从而保证设备系统的运行精度、测量精度等其他工作性能指标。文献[1]介绍了调平装置是把试验设备工作平面的水平调整到适合使用要求的一种装置，是保证许多设备正常工作的前提条件，调平装置在现代化工业中发挥着越来越重要的角色。文献[2]指出调平机构是调平装置的关键部件，调平机构的调平性能在很大程度上决定了调平装置的使用性能，因此，调平机构的研究具有重要的现实意义。

目前，国内外存在的多点调平系统是多种多样的，在许多行业得到应用。从驱动方式上看，最早的调平系统是依靠人工驱动的，后来依靠液压系统驱动，目前大部分采用机电驱动。从操作方式上看，早期调平系统是手动操作，采用液压驱动之后出现了半自动操作，随后过渡到自动操作。文献[3]介绍了从支撑方式上看，最早调平系统的支撑方式是三点支撑，然后出现了四点支撑，后来出现了六点支撑以及八点支撑等。三点支撑调平容易实现,但抗倾覆能力差。四点支撑、六点支撑抗倾覆能力强,但存在静不定问题,容易产生“虚腿”问题 。静不定次数越高,系统越复杂。针对虚腿现象，文献[4-6]分析了虚腿产生的原因以及提出了相应的解决方法。

文献[7-13]介绍了近代以来调平系统的发展历程。早期的调平系统大部分采用三点支撑、手动调平。调平主要依靠人工完成,通常需要一个操作员观察水准仪的水泡位置同时进行指挥,另一操作人员通过手摇机构使支腿上升或下降来使其达到水平,这种方法调节时间长,调平精度差，操作难度大。这种调平系统是纯机械式的，没有控制系统，也没有采用液压系统或伺服系统作为系统的执行机构。

20世纪80年代，多点调平系统开始由手动调平系统向自动调平系统过渡，支撑方式也出现了四点支撑、六点支撑等方式。以液压系统作为执行机构的液压式自动调平系统的出现早于以伺服系统作为执行机构的机电式自动调平系统。液压式调平系统有很多优点：液压传动动力特性优秀，应用于多点调平系统可以使系统体积小、重量轻、结构紧凑；液压系统动态性能良好，响应频率高，可以获得极大的加速度；液压传动是直线传动，其运动方向与支腿运动方向相同，定位精度高。

机电式自动调平系统应用自动控制原理，将伺服控制技术、倾角传感器技术和计算机技术有机结合,采用控制器、驱动器、伺服电机等组成伺服控制系统，控制伺服电机运动带动传动机构调平工作平台，伺服系统一般采用三环闭环控制, 以电流、速度反馈为内环,位置反馈为外环,实现准确高效的自动调平。除平台外，机电调平系统主要由支腿、控制器、伺服驱动器和倾角传感器组成。

液压式自动调平系统和机电式自动调平系统的一个主要区别是驱动方式不同，前者通过液压油进行动力传递，通过油缸将液压油的压力转换为支腿伸出或缩回，后者通过伺服电机将电能转换为机械能，驱动支腿动作。另一个主要区别是支腿，前者主要由油缸组成，后者主要由伺服电机、减速器和丝杠组成。除平台外，液压调平系统主要由支腿、控制器、倾角传感器、液压源、液压控制单元组成。

文献[14-18]介绍了调平方法主要有位置误差控制调平法和角度误差控制调平法，其中位置误差控制调平法还细分为逐高式调平法、逐低式调平法、中心不动调平法、设定点不动调平法。逐高式调平法就是控制器采集倾角传感器信号，经过判断确定平台的最高支撑点，计算出其他各支撑点与最高点的位置误差，根据位置误差通过控制各支腿伺服系统使处于低点支撑上升与最高点看齐，使平台到达水平状态。角度误差控制调平法就是直接控制平台倾角α、β，通过支腿的伸出或缩回使倾角减少，直到倾角达到精度范围内。

2. 研究的基本内容与方案

根据“三点或两条相交直线确定一个平面”的原理，多点调平系统的实质是将平台上两条相交直线调成水平。对工件进行调平时可以将工件放置于调平平台上进行。同时由于液压系统刚度大，在有大的后坐力或冲击震动情况下表现优秀。因此，选择采用液压式调平系统进行调平。在对一个平台进行调平时首先要知道平台倾角，这就需要在平台的两条相交直线上各安装一个倾角传感器。当平台两方向的控制精度一定时，两倾角传感器垂直布置，平台的水平误差取得最小值。所以选择在平台的X轴、Y轴方向上各安装一个倾角传感器或安装一个双轴倾角传感器使其两个测量方向就是平台的X和Y轴，来测量平台的倾角，调平控制器接收到倾角感器输入的倾角信号后，经过计算得出各调平支腿的伸长量后，通过液压控制单元控制各调平支腿的伸出和缩回，最终使得平台及平台上的工件达到一定的水平精度。

[1] 谷德君.高空作业车调平装置动力学仿真[D].大连：大连理工大学，2008

[2] 卢月红，卢发中.基于Matlab的一种调平装置调平机构运动分析[A].厦门：厦门华厦学院，2018