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Word版说明书1份，共48页，约20000字

 

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CAD版本图纸，共5张








 

 

前视成像系统运动仿真三轴倒挂转台

摘要

    航空、航天工业发展水平是一个国家科技、经济及国防实力的重要标志。在航空航天领域中,惯性导航和制导技术是一项核心技术,三轴转台是测试惯性元件及半实物仿真的重要非标设备,其性能的好坏直接影响仿真和测试的可靠性和置信度。 

三轴转台是以控制理论、相似理论、系统技术和信息技术为基础，利用计算机和专用物理设备为工具，为惯性导航和制导系统仿真试验提供平台的关键设备。它能够复现空间质心运动中的转角、角速度、角加速度等物理指标。由此，可以在地面试验室中真实地模拟导弹、飞行器等在空中的各种飞行姿态，以对敏感元件、惯导系统、执行机构等加以测试。将昂贵的实物试验转化为试验室中可预测，可重复性研究，为实物试验提供充分的技术指标和试验数据。

本文先建模设计，对转台的机械结构进行设计，并对一些标准件进行了选择，主要轴的设计，对一些装配关系进行了二维或者三维的建模。

其次，对控制系统进行了分析和选择，包括电机的选型，驱动器的选型，编码器的选型，接口扩充的选型，以及相关元件的选型。其中搭建基本的硬件设备，采用软件的控制方法，设置控制系统的各模块选择，实现转台系统的运行功能，完全实现对转台的控制。

 

关键词  三轴转台；伺服系统；建模；直流电机

 

 

 

目  录

摘要 I

Abstract II

 

第1章  绪论 1

1.1 引言 1

1.2 国内外研究状况 1

1.3 课题主要技术指标 2

1.4 课题总体方案设计 3

1.4.1 轴系的设计 4

1.4.2 驱动的设计 5

1.4.3 测角元件的选择 5

1.4.4 框架的设计 6

1.4.5 其他方面的设计 6

1.5  本章小结 6

第2章  转台驱动的设计 7

2.1 引言 7

2.2 力矩电机简介 7

2.2.1 力矩电机的特点 7

2.2.2 机型的选择 8

2.3 直流无刷电动机的基本组成环节及工作原理 9

2.3.1 基本组成环节 9

2.3.3 电机常用尺寸参数 12

2.4  本章小结 13

第3章 转台传感器设计 14

3.1 光电式位置传感器 14

3.2 电磁式位置传感器 14

3.3 光电码盘 14

3.4 感应同步器 16

3.5  本章小结 17

第4章 联轴器和轴承的选择 18

4.1 联轴器的选择 18

4.2 轴承的选择 18

4.2.1 几种轴承的比较 19

4.2.2 轴承的选用 20

4.3  本章小结 20

第5章  转台整体设计 21

5.1 引言 21

5.3 转台中环的设计与安装 22

5.4 转台外环的设计与安装 24

5.5 三轴正交度的保证 25

5.6 限位、走线的设计 25

5.7  本章小结 26

第6章 转台各部分计算结果 27

6.1 转动惯量及偏载的计算 27

6.2 电机功率及尺寸、联轴器型号的确定 28

6.2.1 内环电机功率及尺寸的确定 28

6.2.2 中环电机功率及尺寸的确定 29

6.2.3 外环电机功率及尺寸的确定 30

6.2.4 联轴器的确定 31

6.3 转台轴系回转精度分析 32

6.3.1 滚动轴系回转精度 32

6.3.2 俯仰轴系回转精度 32

6.3.3 方位轴系回转精度 33

6.4  本章小结 34

第7章 三轴转台的运动仿真 35

7.1 概述 35

7.1.1 主要优点 35

7.1.2 研究复杂的实际情况 36

7.2 三轴转台仿真过程 36

7.3  本章小结 39

致谢 41

参考文献 42

附录A 43

附录B 50