高精度大型转台微调系统的优化设计

为满足大型航天三线阵立体测绘相机的标定要求,需要设计一台高精度大型转台,其中,微调系统是精密转台的关键部分之一。分析两种基本结构形式的精密转台微调系统的运动学和动力学特性,发现了其传动过程中存在冲击、偏航载荷和微调角度范围小等缺点。为改善微调系统的性能,本文利用多体动力学仿真软件ADAMS对两种基本结构进行优化设计,获得了传动平稳、传递运动准确、动力学性能好、适合大角度范围微调的具有理想运动学和动力学特性的结构方案。     

高精度伺服转台超低速控制

高精度伺服转台通常要求能够在极低的速度下实现位置的实时跟踪,所以,对转台的速度控制系统提出了很高的要求.介绍了一种用于高精度伺服转台的速度控制系统.在结合电机的物理参数及其数学模型进行详细分析后,在使用PID控制器的基础上进一步提出了按照最佳二阶模型进行开环设计的速度控制方案.给出了理论设计值和实际测得的模拟速度环幅频和相频曲线.并由此得到系统的谐振频率约为118 Hz,闭环带宽约为230 Hz,伺服转台最低速度可以达到1.06"/s,即14 d/r.由于系统的速度控制指标为1 d/r,因此该模拟速度环达到并且优于预定的指标.     

高精度角分度转台设计及其误差修正研究

高精度转台在诸多领域有着广泛的应用,为了提高其转台角分度精度,提出了一种高精度角分度转台及其误差修正方法。首先,介绍了转台的结构设计,转台采用了蜗轮蜗杆传动、圆光栅测角的形式,轴承采用了交叉滚柱轴环,圆光栅采用了增量式,对转台的载物台面进行了力学仿真分析,考察了转台的静力学性能及模态特征;然后,利用多齿分度台和自准直仪对转台的测角精度进行了标定,根据标定获得的误差分布规律,采用基于查表的方法进行了误差补偿,对于整度数之间无标定数据的部分,采用线性插值的方法获得了误差修正量,从而建立了完整的0～360°范围内的误差修正量数表;最后,分别利用多齿分度台和十七面体对误差修正效果进行了实验验证。研究结果表明:利用该方法进行误差补偿,测角最大误差由32.12″降低到1.95″;同时,查表法有效修正了测角误差,使转台可以满足实际场合的使用要求。     

车载高精度搜跟一体三轴转台结构设计与分析

为解决无人机等低空飞行设备在公共场所中的安全隐患问题,采用双方位加俯仰的结构形式,设计了一种便携式车载高精度小目标搜跟一体三轴转台.在保证精度指标的基础上,建立这一车载高精度搜跟一体三轴转台的三维实体模型,运用有限元数值方法对三维实体模型进行静力学分析,确认结构强度和刚度均满足设计要求.对这一车载高精度搜跟一体三轴转台...     

高精度低速伺服转台控制系统设计研究

高精度低速伺服转台用于实现对惯性元件漂移误差的跟踪补偿.本文分析了测试转台性能要求,对控制系统进行了理论设计与实验研究.采用了模拟速度环、数字位置环相结合的混合控制方式,构造了控制系统硬件,其中光栅作为反馈元件,通过对其信号的适当处理作为模拟速度环和数字位置环的反馈信息,用一个元件实现多个信号的提取.重点分析了所构造控制系统尤其是的速度环.实验证明该系统实现了跟踪控制误差小于5″,完全达到了设计要求.     

精密转台轴系设计分析与验证

针对由于测角传感器的精度不断提高,转台的回转精度和稳定性成为制约系统精度的主要因素问题,对转台轴系设计进行了深入分析研究。完成了一维精密转台的轴系结构设计,并对其进行了有限元分析。在此基础上,通过静力学分析,研究了主要零部件对轴系回转精度的影响情况;通过动力学分析,研究了轴系的固有频率及其振型。搭建了转台测角精度测试平台,采用了自准直仪结合多面棱体获取角度测量误差,并进行谐波误差补偿。研究结果表明,最终转台的角度精度达到±1.5″,证明该转台设计是可行的。     

某轮轨式转台中大型转台骨架的设计与力学分析

设计了某轮轨式转台中的大型转台骨架,转台长34000 mm、宽33000 mm、高48000 mm,主体结构采用桁架式,由钢梁组装而成.采用力学分析软件ANSYS对转台骨架进行了两种工况下的仿真分析,得到的最大变形量为10.30 mm、最大等效应力为126.643 MPa.轮轨式转台重量轻、刚度好、便于运输,可满足天线...     

利用模态技术分析伺服转台内框架设计的合理性

利用有限元法对超低速转台内框架进行了模态分析 ,并对有限元结果进行了试验验证 ,进而分析了结构设计合理性 ,较好解决了精密转台不宜进行常规模态试验的问题。在简述了转台内框架结构基础上 ,首先对有限元模态分析中模型建立方法进行了描述。分析了角接触球轴承支承刚度的求解方法 ,并提出在有限元中用合成刚度模拟实际轴承的支撑作用 ;描述了内框架有限元建模相关问题的处理方法 ;其次 ,给出了有限元分析结果 ,并在不破坏机械结构精度的前提下 ,利用模态试验对有限元分析结果进行了验证 ;最后 ,利用有限元结果分析了机械结构设计的合理性。本文通过对内框架模态分析研究证明了结构设计是合理性。