高精度大尺徑軸系測(cè)角及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技、國(guó)防等方面的發(fā)展至關(guān)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(lái)越受到重視。各種航空、航天飛行器的研制都離不開轉(zhuǎn)臺(tái)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，生產(chǎn)力的不斷提高，對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的動(dòng)態(tài)性能和整體精度的要求越來(lái)越高。大尺徑軸系測(cè)角系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于大尺寸雷達(dá)、導(dǎo)引頭仿真設(shè)備中。在大尺寸導(dǎo)引頭、雷達(dá)仿真設(shè)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(cè)角傳感器。現(xiàn)有圓光柵尺徑較小，無(wú)法滿足大尺徑需求。本文

2、針對(duì)提高大尺徑軸系測(cè)角系統(tǒng)的精度以及改善轉(zhuǎn)臺(tái)低速平穩(wěn)性這兩個(gè)核心問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究。
　　在高精度大尺徑軸系測(cè)角系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究中，使用直線光柵實(shí)現(xiàn)大尺徑軸系測(cè)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(wèn)題，并補(bǔ)償偏心誤差以及軸系回轉(zhuǎn)誤差。為進(jìn)一步提高測(cè)角精度，通過(guò)23面棱體和光電自準(zhǔn)直儀測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并通過(guò)諧波分析方法對(duì)測(cè)角誤差進(jìn)行補(bǔ)償。通過(guò)Matlab仿真，驗(yàn)證補(bǔ)償方法的有效性。
　　在轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研

3、究中，建立轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并給出電機(jī)系統(tǒng)參數(shù)，根據(jù)電機(jī)系統(tǒng)特性，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)控制器，通過(guò)仿真驗(yàn)證了轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能滿足要求，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)低速跟蹤性能的分析，指出減小靜動(dòng)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(guò)仿真驗(yàn)證了摩擦力矩干擾對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)低速性能產(chǎn)生的不良影響。
　　在轉(zhuǎn)臺(tái)摩擦力矩干擾與補(bǔ)償?shù)难芯恐?，針?duì)摩擦干擾力矩對(duì)高精度轉(zhuǎn)臺(tái)低速性能的影響，設(shè)計(jì)了基于摩擦干擾模型的控制方法進(jìn)行摩擦補(bǔ)償，從