光电二维转台在瞄具装表量检测中的应用及其支撑框架优化设计

介绍了一种精密光电二维转台在红外瞄具装表量检测系统中的应用实例,阐述了该测量方法的原理,提供了一种高精度全自动光电二维转台的设计方案。由于支撑框架是光电二维转台主要承受载荷的部件,其强度和刚度将直接影响着二维转台的调整精度与稳定性,所以采用基于变密度法的拓扑优化技术对该支撑框架进行结构优化,优化后的框架结构质量减轻20%,重力载荷下左右轴系质心位移小于0.01mm。实验结果表明所设计的光电二维转台读数误差均小于0.05mil,重复定位误差小于0.01mil,满足了调整精度高稳定性优良的设计要求。     

精密光电测试转台热特性仿真分析

本精密光电测试转台用于高精度星敏感器的地面标定检测系统,其置于地面模拟空间环境中,要求其在恶劣的模拟空间环境中具有极高的精度.为了研究精密转台在模拟的空间高、低温真空环境中的变形特点及工作精度,首先分析了转台所处的高、低温真空环境的特点,给出了转台在高、低温真空环境中的主要传热途径,然后合理地选择了转台材料并设计了转台的机械结构,最后应用ANSYS有限元分析软件对转台做了热-结构耦合仿真分析.通过仿真分析,得到了转台在两个极限温度(-60℃和90℃)环境中达到热平衡时的温度变化特性和整体变形量,进而得出了变形对转台在高、低温真空环境中精度的影响.结合对转台的使用精度要求,对转台进行了结构优化设计,最终使转台达到了所需要的工作精度要求.     

光电编码器误差检测转台的动态精度标定

由于光电编码器动态检测转台的分辨率、精度和转速都比较高,传统检测手段很难精确标定该类转台的动态精度,故本文开展了转台动态精度标定方法的研究。首先,分析动态转台工作原理,指出了影响转台动态精度的主要因素。然后,研究了动态误差的主要特性,提出了一种基于动态重复性的转台动态精度标定方法。最后,设计了FPGA+USB的数据采集电路,实现了对转台动态精度的标定。对自行研制的转台进行了动态精度标定。标定结果显示:提出的动态精度标定方法能够实现对转台的标定,验证了该转台能够实现对被检编码器的动态检测,解决了研制动态转台时缺少动态检测精度标定方法的难题。     

某光电综合标校转台结构设计

随着多光谱共光路光电探测系统的迅速发展,急需适用于多光谱、共光路光电探测系统的光轴平行性测量、标校用的标校设备,而标校转台结构设计是标校设备设计的重点和难点, 它对转台结构设计提出了较高的要求。文中介绍了某光电综合标校转台结构设计过程,从转台结构型式确定、轴系精度分析、主要元器件的选择等方面进行了论述,并利用ANSYS软件对转台进行了模态分析。最终产品的良好使用效果表明该转台结构设计是成功的,对同类型转台的结构设计具有借鉴意义。     

三轴标定转台的指向误差建模与仿真分析

为提高盾构导向测量系统的标定精度,探讨了影响其标定设备三轴转台指向精度的因素。基于多体系统理论,结合该转台的结构和运动特点,描述了系统的拓扑结构,建立了三轴转台指向误差的数学模型。在此基础上,通过仿真,详细分析比较了各误差项对转台指向精度的影响,为三轴转台的精度设计、误差分配以及误差补偿奠定了基础。     

车载光电跟踪系统跟踪转台的初始标定

提出了基于坐标变换的目标跟踪转台初始标定方法,用于提高车载光电跟踪系统的跟踪精度.首先,运用坐标变换理论,建立了转台精标定的数学模型,求解了转台标定的变换矩阵;然后,根据转台标定的实际需要,通过合理地分析和近似,推导了一种转台的粗标定方案;最后,将粗标定与精标定方法相结合对跟踪转台进行初始标定实验.实验结果表明,该标定方法提高了初始标定的效率,对大于等于10 km的远距离目标,精标定之后的转台跟踪误差小于0.1°,完全满足车载光电跟踪系统的精度要求.该标定方法已在一批车载光电跟踪系统中得到了成功应用.     

高精度工作转台控制系统的设计与研发

研发了一套高精度工作转台控制系统;硬件应用计算机、接口电路、力矩电机,测速发电机、光电编码器和控制器等组成工作转台控制系统。硬件部分主要介绍高精度工作转台控制系统的结构与工作原理;软件部分阐述控制过程。实际生产应用结果表明,工作转台控制系统在大型圆柱度测量仪中的应用;高转速运行精度稳定在0.01%;低高速运行精度稳定在0.05%;定位(位置)控制精度稳定在1′。适合于各类高精度工作转台的位置控制和稳速控制的场所。     

微型无人直升机三轴飞行仿真转台

为了配合微型无人直升机飞行控制系统和惯性导航系统的研究,设计了一种基于MR-J2S交流伺服系统的新型三轴飞行仿真转台。该转台采用卧式布局,电机驱动的方式,使用光电编码器作为反馈元件,系统构成上、下位机两级控制结构,具有较高的测量精度、结构简单、造价低廉等特点。试验结果表明,能够满足微型无人直升机半实物仿真的要求。     

机载光电转台的谐振分析及自适应滤波器设计

在深入分析光电跟踪转台特性的基础上,对光电转台进行了数学建模,并利用转台的转角变化信息,提出了一种基于角度信息的自适应前馈滤波算法。该算法在不改变机械结构和阻尼因素的条件下,有效地抑制了光电转台的机械谐振。实验结果证明:该算法在一个周期后,系统自动跟踪的最大跟踪误差提高了3',是一种易于实现,设计操作简单,实效性好的自适应滤波算法,目前已成功运用到某机载光电对抗转台中,效果良好。     

提高测角精度的双读数头转台设计

转台的测角精度在测量轴类零件的圆度、圆柱度等几何精度中起着至关重要的作用。为了提高轴类零件测量仪中转台的测角精度和稳定性,研发了一台采用双读数头结构的数控转台。首先分析了双读数头消除误差的原理,并比较了数模信号取平均值法的优缺点。然后在转台结构方面进行了创新设计,采用气体静压的半球轴承技术减小制造和调试难度。最后采用自准直仪进行单、双读数头两种方案的转台测角精度对比实验,实验表明,对双读数头数字信号采用求平均值法,能有效提高转台测角精度。     

OptiStruct在风洞设备结构优化设计中的应用

本文应用HyperWoks的集成模块OptiStruct对风洞架车转盘的回转台面在给定位移和应力约束条件下以体积作为优化目标进行了轻量化设计,首先通过拓扑优化明晰了结构设计形式,然后通过尺寸优化进行细节优化设计,结构优化后减重达到27%。     

基于光电码盘的三轴转台测角系统

测角系统是三轴转台的关键系统。目前转台测角系统大多采用模拟电路，原理复杂，不易实现，且精度难以预测。介绍一种基于光电码盘的小型三轴飞行仿真转台测角系统的设计方案以及软硬件的实现。该测角系统具有结构简单、测量精度高、完全数字化控制等特点。实验表明，系统可以满足转台进行小型、微型飞机的半实物仿真的要求。     

基于牛顿反射式红外系统的二维转台的结构设计与有限元分析

针对轻武器红外光学瞄具稳定性检测的需求,设计了一种基于牛顿反射式红外系统进行工作的电动二维精密转台。利用CATIA建立了电动二维精密转台的三维模型,该二维精密转台采用小型二维U形转台结构形式,采用直流力矩伺服电机直接驱动和24位绝对式轴角编码器进行角度测量。通过有限元分析软件PATRAN对转台的关键部件进行热力学分析与模态分析,获取转台的应力分布云图。云图结果表明,其设计方案可行,结构合理。     

转台分度误差检测及补偿技术的研究

采用0.3″的精密多齿分度台与平面反射镜组合,对转台分度误差进行检测。针对多齿分度台安装倾斜对检测结果产生影响的问题,提出了利用双轴光电自准直仪Y轴读数补偿调整误差的方法。根据转台分度误差是由多次谐波叠加的特点,采用谐波分析的方法对测量得到的离散数据进行拟合处理,得到用于转台分度误差补偿的连续曲线模型。对分度误差为17.82″的转台进行实测和误差补偿,补偿后转台的最大分度误差为2″。     

大型精密数控转台关键技术分析与应用

简要介绍了一种大型精密数控转台的主要结构特点,大型精密数控转台承重高达25t,可以实现连续回转、任意角度定位,分度精度高,可保证调头镗孔的同轴度。在开发过程中突破了精密传动和静压支撑两项关键技术,解决了传统数控转台定位精度和承载能力不高的技术难题。详细分析和论述了开发过程中突破的精密传动和静压支撑两项关键技术,解决了传统数控转台定位精度和承载能力不高的技术难题。     

天线驱动组件高精度测试系统的误差建模与分析

天线驱动组件高精度测试系统是利用转台与光电自准直仪对驱动组件进行运动精度测试的.针对驱动组件高精度测试系统,结合驱动组件运动精度测试原理,运用齐次变换矩阵建立测试系统的误差模型;根据光电子准直仪工作原理,对影响测试系统精度的误差因素进行分析;在此基础上通过matlab软件用蒙特卡洛法进行运算,完成误差分配.实验结果证明了分析的正确性.     

仿真转台用连续回转电液伺服马达的设计特点和性能研究

提出了一种新型仿真转台用叶片式连续回电液伺服马达的结构模型,从机械结构设计和性能控制两方面采取了一系列关键技术措施,以提高马达的超低速、等性能指标,实验结果证明该新型马达各项性能指标达到了仿真转台要求。     

高精度大动态两轴跟踪转台实现

针对当前实际使用中对跟踪转台提出的更高跟踪速度、加速度和跟踪精度的要求,文中给出一种两轴跟踪转台的实现方法,该方法在确定采用直驱驱动形式后完成结构设计,并对结构设计进行强度仿真和固有频率仿真,迭代修改以优化结构设计;对传动器件和控制方法也进行了仿真论证,最后确定采用传统PID 控制结合前馈的控制方法。通过以上设计手段实现了跟踪转台在大加速度、高速度条件下的高精度指标。经过对跟踪转台的测试,转台的最高速度、加速度、定位精度和跟踪精度全部达到技术指标,证明该方法切实可行,本套跟踪转台实现方法可以为类似产品的实现提供指导。     

三轴手动转台设计

针对传感器调试校验中用到的关键设备——三轴手动转台,重点从手动转台轴系进行设计、轴承的布置及选型计算方法,传动齿轮副的精度设计选择,编码器的选取选择等方面进行研究并提出相应的设计建议,为手动转台设计优化及研制提供参考。     

微型高精密惯导测试转台结构设计及力学分析

惯导测试转台在航空航天领域有重要作用,是模拟、测试、仿真等的关键设备。文中基于用户需求,提出一种转台的轻量化设计方法,运用UG软件实现建模和优化,并进行有限元分析,结果表明主要零件及结构总体的强度和刚度均满足设计要求。同时,该转台的前6阶频率在555.44 Hz和1 534.7 Hz之间,满足共振频率≥450 Hz的要求。在飞行器微型化的趋势下,该微型高精密惯导测试转台的设计方法可为类似产品的设计提供参考。