【摘要】：隨著二維轉(zhuǎn)臺與伺服技術(shù)的不斷發(fā)展,更加輕便化的新型結(jié)構(gòu)二維轉(zhuǎn)臺得到應(yīng)用。本文所用的二維轉(zhuǎn)臺由于應(yīng)用限制無法對其進(jìn)行配重,在實際運行中有明顯的負(fù)載偏心現(xiàn)象。現(xiàn)階段國內(nèi)對負(fù)載偏心的相關(guān)研究較少,國外對應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的新型轉(zhuǎn)臺進(jìn)行技術(shù)封鎖,因此研究新型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)臺的負(fù)載偏心具有重要的意義。本文以L型二維轉(zhuǎn)臺為研究對象,目的是研究、分析并消除負(fù)載偏心對控制系統(tǒng)性能的影響,本文主要進(jìn)行了以下幾部分工作:1)建立了L型轉(zhuǎn)臺的正逆運動學(xué)模型,得到負(fù)載偏心對俯仰軸與方位軸帶來的偏心矩與轉(zhuǎn)動慣量變化公式;2)分別建立俯仰軸與方位軸電機的伺服控制系統(tǒng)模型,并將負(fù)載偏心模型加入伺服控制系統(tǒng),通過仿真研究并分析負(fù)載偏心對控制系統(tǒng)的影響,得出負(fù)載偏心對俯仰電機精度影響大,而對方位電機影響較小的結(jié)論;3)針對負(fù)載偏心對系統(tǒng)性能的影響,設(shè)計了復(fù)合控制器、轉(zhuǎn)矩觀測器、模糊控制三種控制策略,以消除負(fù)載偏心對系統(tǒng)性能的影響;4)以L型二維轉(zhuǎn)臺為實驗平臺,分別對電機選型、編碼器、伺服驅(qū)動板、控制開發(fā)板等硬件平臺進(jìn)行了介紹,分析了主程序的設(shè)計思路,并基于中斷子程序畫出控制策略的程序設(shè)計流程圖;5)最后對三種控制策略進(jìn)行了仿真驗證,并在實驗平臺中實現(xiàn)了基于擾動前饋補償?shù)膹?fù)合控制器,對實驗結(jié)果進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析,驗證了控制器在實踐中的可行性。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.1;TP273
【圖文】：

圖 1.1 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的二維轉(zhuǎn)臺 1.1 Traditional Structure of Two-dimensional T伺服控制系統(tǒng)的研究中，美國、俄羅斯、，因此在研究中始終處于世界頂尖水平。近，更加輕小型的二維轉(zhuǎn)臺作為星間激光通信的發(fā)展，多個國家在某些衛(wèi)星上均采用了家航空航天局（NASA）設(shè)計研制的 LLSR）資助的 LCTSX 計劃中 TerraSAR-X 衛(wèi)世紀(jì)六十年代中期開始對轉(zhuǎn)臺進(jìn)行研究轉(zhuǎn)臺的研究發(fā)展較為滯后，同時對于星載激也并不完善。隨著科技的不斷進(jìn)步，二維轉(zhuǎn)，研究新型結(jié)構(gòu)的二維轉(zhuǎn)臺迫在眉睫。

圖 1.1 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的二維轉(zhuǎn)臺ure 1.1 Traditional Structure of Two-dimensional Turn臺伺服控制系統(tǒng)的研究中，美國、俄羅斯、英國早，因此在研究中始終處于世界頂尖水平。近年步，更加輕小型的二維轉(zhuǎn)臺作為星間激光通信光長足的發(fā)展，多個國家在某些衛(wèi)星上均采用了新國家航空航天局（NASA）設(shè)計研制的 LLST 終DLR）資助的 LCTSX 計劃中 TerraSAR-X 衛(wèi)星二十世紀(jì)六十年代中期開始對轉(zhuǎn)臺進(jìn)行研究，起維轉(zhuǎn)臺的研究發(fā)展較為滯后，同時對于星載激光用也并不完善。隨著科技的不斷進(jìn)步，二維轉(zhuǎn)臺化，研究新型結(jié)構(gòu)的二維轉(zhuǎn)臺迫在眉睫。

負(fù)載偏心二維轉(zhuǎn)臺伺服控制系統(tǒng)研究轉(zhuǎn)臺，其中 ABRT 型號轉(zhuǎn)臺的反饋分辨率達(dá)到了 0.0OM360D 型號轉(zhuǎn)臺的反饋分辨率 0.055＂，雙向重復(fù)高精度的同時，負(fù)載質(zhì)量最多可達(dá) 50 公斤[13-15]。天領(lǐng)域中，有多個國家實現(xiàn)并使用了新型結(jié)構(gòu)的二航空局（NASA）的月地激光通信演示驗證計劃（LL NASA 在 2013 年共同承擔(dān)的激光通信實驗。計劃于月球大氣與塵埃環(huán)境探測器上的承載平臺上，搭口徑為 10cm 的卡塞格林望遠(yuǎn)鏡[12,16-17]。LLST 的承二維轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)，轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示。通過圖片可有俯仰軸，因此在地面進(jìn)行重力實驗時，俯仰支撐軸關(guān)影響。

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本文編號：2746143