斜軸穩(wěn)定平臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)是具有重要國(guó)防戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的實(shí)物設(shè)備，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到雷達(dá)搜索目標(biāo)的準(zhǔn)確度。隨著科技的不斷發(fā)展，對(duì)船舶用穩(wěn)定平臺(tái)的性能要求不斷提高。在此背景下，本文對(duì)基于“斜軸式”結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定平臺(tái)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)建模和運(yùn)動(dòng)學(xué)、速度、加速度分析，并對(duì)位置控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，這種新穎形式的穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)對(duì)船載雷達(dá)掃描目標(biāo)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　在對(duì)“并聯(lián)式”、“十字軸式”和“斜軸式”的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析比較之后，本文選用了“

2、斜軸式”結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)采用了電流—速度—位置式的位置隨動(dòng)系統(tǒng)。隨著電力電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得無(wú)刷直流力矩電機(jī)的控制技術(shù)有了顯著提高，并且在許多高性能伺服控制場(chǎng)合得到廣泛的應(yīng)用，從而為研制穩(wěn)定平臺(tái)提供了技術(shù)上的可行性。據(jù)此，本文提出了采用無(wú)刷直流力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方案，并對(duì)斜軸穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)的進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　通過(guò)對(duì)斜軸穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)技術(shù)要求進(jìn)行分析，完成斜軸穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。根據(jù)D-H參數(shù)法進(jìn)行模型坐標(biāo)系的建立及各個(gè)坐標(biāo)系間的旋

3、轉(zhuǎn)變換矩陣的表示，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析，并對(duì)關(guān)節(jié)的操作空間、關(guān)節(jié)空間、速度和加速度以及首搖角進(jìn)行了計(jì)算，從而驗(yàn)證了方案的可行性并為后期的控制系統(tǒng)研究提供了理論依據(jù)。
　　建立了斜軸穩(wěn)定平臺(tái)位置控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，為深入分析穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)性能奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)調(diào)節(jié)器的參數(shù)設(shè)計(jì)，研究了PID控制策略。在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，分析了位置控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，詳細(xì)探討了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差和靜態(tài)誤差對(duì)位置控制精度的影響。