高精度大尺徑軸系測角及控制系統(tǒng)設計與研究.pdf

1、一個國家經(jīng)濟、科技、國防等方面的發(fā)展至關重要，而作為衡量其發(fā)展水平重要依據(jù)的航空工業(yè)、航天工業(yè)和航海工業(yè)的發(fā)展越來越受到重視。各種航空、航天飛行器的研制都離不開轉(zhuǎn)臺。隨著科學技術的不斷進步，生產(chǎn)力的不斷提高，對轉(zhuǎn)臺的動態(tài)性能和整體精度的要求越來越高。大尺徑軸系測角系統(tǒng)可廣泛應用于大尺寸雷達、導引頭仿真設備中。在大尺寸導引頭、雷達仿真設備中，內(nèi)環(huán)往往為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)軸需要大尺徑高精度測角傳感器?，F(xiàn)有圓光柵尺徑較小，無法滿足大尺徑需求。本文

2、針對提高大尺徑軸系測角系統(tǒng)的精度以及改善轉(zhuǎn)臺低速平穩(wěn)性這兩個核心問題進行設計與研究。
　　在高精度大尺徑軸系測角系統(tǒng)的設計與研究中，使用直線光柵實現(xiàn)大尺徑軸系測角，采用四讀數(shù)頭均布的安裝結(jié)構(gòu)，從而解決接縫處數(shù)據(jù)處理問題，并補償偏心誤差以及軸系回轉(zhuǎn)誤差。為進一步提高測角精度，通過23面棱體和光電自準直儀測得實驗數(shù)據(jù)，并通過諧波分析方法對測角誤差進行補償。通過Matlab仿真，驗證補償方法的有效性。
　　在轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)的設計與研

3、究中，建立轉(zhuǎn)臺電機系統(tǒng)的數(shù)學模型，并給出電機系統(tǒng)參數(shù)，根據(jù)電機系統(tǒng)特性，設計轉(zhuǎn)臺控制器，通過仿真驗證了轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)的動態(tài)性能滿足要求，通過對轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)低速跟蹤性能的分析，指出減小靜動摩擦之比和增大阻尼是減小系統(tǒng)低速爬行、提高控制精度的兩種手段，通過仿真驗證了摩擦力矩干擾對轉(zhuǎn)臺低速性能產(chǎn)生的不良影響。
　　在轉(zhuǎn)臺摩擦力矩干擾與補償?shù)难芯恐校槍δΣ粮蓴_力矩對高精度轉(zhuǎn)臺低速性能的影響，設計了基于摩擦干擾模型的控制方法進行摩擦補償，從