高动态单轴仿真转台的系统设计

发布时间：2021-08-09 09:13

　　转台是一种惯性导航元器件的关键测试设备,用来模拟被测件的各种运动姿态,模拟其各种动力学特性,进行半实物仿真和测试,在航空航天领域起着关键作用。转台精度对惯性器件的准确性和可靠性有着重要影响。本论文针对一种高动态单轴仿真转台的系统设计问题,以理论力学、控制技术、计算机技术等学科为基础,采用运动控制的设计理念和数字化设计方法,进行转台的结构和电气设计。其中,结构设计包括主体框架构建、内部零件细化、结构件强度仿真计算、电机轴承编码器选型等;电气设计主要进行控制方法的构建和理论验证;最后,通过转台性能指标检测,对照设计指标,达到高动态的精度指标要求,实现转台的既定功能。通过上述设计,转台实现了速率模式和角振动功能,能够实时输出角度信号/角速度信号,同步输出转台波形和幅值,并显示振动曲线。通过优化结构与电气设计,单轴仿真转台的速率精度及平稳性较当前常用转台提高了至少一个数量级,达到业界较高水平。 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 转台介绍
    1.2 国内外相关研究概况及发展趋势
    1.3 研究内容及技术途径
    1.4 论文组织结构及章节介绍
2 机械台体方案设计
    2.1 台体概述
    2.2 台体机械结构
    2.3 台面设计
    2.4 轴系设计
    2.5 基座设计
    2.6 其他辅助机构设计
    2.7 相关结构参数
        2.7.1 结构尺寸
        2.7.2 轴系的摩擦力矩
        2.7.3 台体主要设计技术指标
    2.8 台体结构力学分析
        2.8.1 概述
        2.8.2 台面分析
        2.8.3 主轴分析
        2.8.4 计算结论
3 电控系统设计
    3.1 概述
    3.2 控制方案
    3.3 转台电气系统设计
        3.3.1 伺服电机选型
        3.3.2 功率驱动模块选型
        3.3.3 测角模块选型
        3.3.4 导电滑环
4 控制方案设计
    4.1 控制方法概述
    4.2 静态指标分析
    4.3 动态指标分析
5 验证
    5.1 设计指标与测试方法
    5.2 位置精度及重复性检测
    5.3 速率精度及平稳性检测
    5.4 动态指标检测
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]转台运动性能检测系统的设计与实现[J]. 谷文韬,曹海旺.  测控技术. 2008(02)
[2]基于MATLAB的转台模糊自适应控制器设计[J]. 张晶,汪滨琦,崔大海.  应用科技. 2007(10)
[3]光电旋转编码器在角度测量中的应用[J]. 刘文魁,石建玲.  现代制造工程. 2006(11)
[4]高精密伺服转台控制系统的设计[J]. 黄令龙,郭阳宽,蒋培军,李晟,李庆祥,陈张玮.  清华大学学报(自然科学版). 2004(08)
[5]测量角位置误差时自准直仪读数与正多面棱体偏差的符号取定[J]. 任顺清,马广程,伊国兴,王常虹.  计量技术. 2003(12)
[6]仿真转台机械回转精度对测量精度的影响分析[J]. 张锦江,陈兴林,李季苏.  中国惯性技术学报. 2000(02)

硕士论文
[1]基于模型参考自适应控制的转台控制技术研究[D]. 吕政轩.长春理工大学 2016
[2]某三轴转台控制方法研究[D]. 任倩倩.哈尔滨工业大学 2012
[3]高精度伺服转台关键技术研究[D]. 马国庆.哈尔滨工业大学 2010
[4]基于DSP的转台运动控制研究[D]. 徐鹏.南京理工大学 2010
[5]转台自校正PID控制系统设计[D]. 傅楚楚.哈尔滨工业大学 2009
[6]框架式导引头数字控制器设计[D]. 王旭.南京理工大学 2008
[7]三轴测试转台控制方法研究与实现[D]. 史贤俊.山东大学 2007
[8]实验转台控制系统设计与实现[D]. 李星善.哈尔滨工业大学 2007



本文编号：3331795