本文關(guān)鍵詞：高精度大尺徑軸系測角及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

  更多相關(guān)文章： 大尺徑 測角 仿真轉(zhuǎn)臺 摩擦補(bǔ)償 LuGre模型

【摘要】：一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)、科技、國防等方面的發(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)展越來越受到重視。各種航空、航天飛行器的研制都離不開轉(zhuǎn)臺。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,生產(chǎn)力的不斷提高,對轉(zhuǎn)臺的動態(tài)性能和整體精度的要求越來越高。大尺徑軸系測角系統(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角傳感器�，F(xiàn)有圓光柵尺徑較小,無法滿足大尺徑需求。本文針對提高大尺徑軸系測角系統(tǒng)的精度以及改善轉(zhuǎn)臺低速平穩(wěn)性這兩個(gè)核心問題進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究。在高精度大尺徑軸系測角系統(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)一步提高測角精度,通過23面棱體和光電自準(zhǔn)直儀測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并通過諧波分析方法對測角誤差進(jìn)行補(bǔ)償。通過Matlab仿真,驗(yàn)證補(bǔ)償方法的有效性。在轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究中,建立轉(zhuǎn)臺電機(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)臺控制器,通過仿真驗(yàn)證了轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)的動態(tài)性能滿足要求,通過對轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)低速跟蹤性能的分析,指出減小靜動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,通過仿真驗(yàn)證了摩擦力矩干擾對轉(zhuǎn)臺低速性能產(chǎn)生的不良影響。在轉(zhuǎn)臺摩擦力矩干擾與補(bǔ)償?shù)难芯恐?針對摩擦干擾力矩對高精度轉(zhuǎn)臺低速性能的影響,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,從而改善轉(zhuǎn)臺低速性能。提出基于LuGre模型的自適應(yīng)摩擦補(bǔ)償方法,通過仿真驗(yàn)證了該方法能夠消除系統(tǒng)低速爬行現(xiàn)象,改善了系統(tǒng)低速性能。
【關(guān)鍵詞】：大尺徑 測角 仿真轉(zhuǎn)臺 摩擦補(bǔ)償 LuGre模型
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V216.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外測角系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 國內(nèi)外轉(zhuǎn)臺的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 大尺徑軸系測角方案分析12-13
• 1.5 摩擦力矩干擾及補(bǔ)償概述13-15
• 1.6 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排15-17
• 第2章 大尺徑軸系測角系統(tǒng)設(shè)計(jì)17-42
• 2.1 引言17
• 2.2 高精度大尺徑軸系測角原理17-18
• 2.2.1 絕對式直線光柵尺工作原理17-18
• 2.2.2 直線光柵實(shí)現(xiàn)大尺徑軸系測角原理18
• 2.3 大尺徑軸系測角系統(tǒng)誤差分析18-29
• 2.3.1 光柵接縫處讀數(shù)誤差18-19
• 2.3.2 光柵安裝偏心誤差19-23
• 2.3.3 軸系回轉(zhuǎn)誤差23-25
• 2.3.4 基準(zhǔn)圓成橢圓或發(fā)生不規(guī)則形變誤差25-29
• 2.4 大尺徑軸系測角系統(tǒng)誤差補(bǔ)償29-34
• 2.4.1 多讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)消除誤差原理分析29-33
• 2.4.2 諧波誤差補(bǔ)償分析33-34
• 2.4.3 誤差補(bǔ)償方案總結(jié)34
• 2.5 測角實(shí)驗(yàn)與仿真分析34-40
• 2.5.1 數(shù)據(jù)測定與處理34-38
• 2.5.2 諧波誤差補(bǔ)償38-40
• 2.6 實(shí)驗(yàn)總結(jié)40-41
• 2.7 本章小結(jié)41-42
• 第3章 轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)42-54
• 3.1 引言42
• 3.2 轉(zhuǎn)臺電機(jī)分析與建模42-45
• 3.2.1 電機(jī)分析42
• 3.2.2 電機(jī)模型的建立42-45
• 3.2.3 電機(jī)系統(tǒng)模型參數(shù)的計(jì)算45
• 3.3 轉(zhuǎn)臺控制器設(shè)計(jì)45-47
• 3.3.1 電機(jī)的Simulink模型45
• 3.3.2 電機(jī)系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)45-47
• 3.4 轉(zhuǎn)臺低速性能分析與仿真47-53
• 3.4.1 轉(zhuǎn)臺低速性能分析47-49
• 3.4.2 轉(zhuǎn)臺低速性能仿真分析49-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 第4章 系統(tǒng)摩擦干擾及補(bǔ)償控制研究54-69
• 4.1 引言54
• 4.2 摩擦模型分析54-57
• 4.2.1 摩擦的產(chǎn)生及其特性54-55
• 4.2.2 幾種主要的摩擦模型概述55-57
• 4.3 摩擦模型的建立57-58
• 4.4 LuGre摩擦模型參數(shù)識別58-59
• 4.5 摩擦干擾的補(bǔ)償59-64
• 4.5.1 固定參數(shù)LuGre摩擦模型補(bǔ)償60-61
• 4.5.2 基于LuGre摩擦模型的自適應(yīng)補(bǔ)償61-64
• 4.6 仿真分析64-68
• 4.6.1 固定參數(shù)時(shí)的摩擦補(bǔ)償控制65-67
• 4.6.2 自適應(yīng)摩擦補(bǔ)償控制67-68
• 4.6.3 轉(zhuǎn)臺低速跟蹤性能驗(yàn)證68
• 4.7 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 致謝75

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1 朱思存;;海外新車[J];中國汽車市場;2011年36期

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1 李悅;高精度大尺徑軸系測角及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

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本文編號：543806