DD Motor转台设计

在工程上，凸轮分配器又称为凸轮分度器和间歇分配器。

它是在工业自动化发展的背景下，广泛应用于各行各业自动化设备中的一种高精度旋转装置。

DD电机中的DD是直接驱动的缩写，该电机称为直接驱动电机。

dd电机的输出转矩大，所以有些公司直接把这种产品称为转矩伺服。

与传统电机不同的是，该产品的高扭矩使其能够直接连接到运动装置上，省去了减速器、变速箱、皮带等连接机构的需要，因此被称为直接驱动电机。

凸轮分配器的驱动源是从市场的角度来看的。

绝大多数的凸轮分配器采用普通的齿轮减速电机、步进电机、伺服电机等，随着技术的发展，对机械的技术要求越来越高。

大多数工程师在产品选择过程中都会遇到困惑。

是直接选择dd电机还是凸轮分配器和驱动电机的装配？今天，小编就带大家了解一下凸轮分配器和DD马达之间的区别。

与传统电机不同的是，该产品的高扭矩使其能够直接连接到运动装置上，省去了减速器、变速箱、皮带等连接机构的需要，因此被称为直接驱动电机。

此外，由于这种类型的电机一般都配有高分辨率的编码器，因此该产品可以达到比普通伺服更高的精度水平。

采用直接连接的方法，减小了机械结构引起的定位误差，保证了加工精度。

另外，对于部分凸轮轴控制方式，一方面减小了由于机械结构摩擦产生的尺寸误差，另一方面也大大降低了安装和使用过程中的噪音。

伺服电机：是控制伺服系统中机械部件工作的发动机。

它是一个辅助电机间接传动。

伺服电机是一种可以连续旋转的机电转换器。

伺服电机作为液压阀控制器是一种小功率的微电机，常用作永磁式直流伺服电机和并联励磁直流伺服电机。

它主要与驱动装置直接连接，减少了机械结构和凸轮分配器造成的定位误差。

相比之下，减小了由于机械结构摩擦而产生的尺寸误差，并在dd电机上安装了高分辨率的编码器，使其精度达到了普通伺服的水平。

对于凸轮分配器，有些产品可以达到同样的精度，这就要求制造商在选择分配器时控制精度。

大多数非标准分纸机厂家生产的凸轮分纸精度达不到0.002mm。

DD马达是direct driver的简称，包括力矩电机和直线电机，后面加上电机就是称为DD直驱电机也叫直接驱动马达。

用于替换凸轮分割器的是DD马达力矩电机。

由于其输出力矩大，因此有些公司将该产品直接称为力矩伺服。

与传统的电机不同，该产品的大力矩使其可以直接与运动装置连接，从而省去了诸如减速器，齿轮箱，皮带轮等连接机构，因此才会称其为直驱动电机。

DD马达力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机，当电机工作过程中负载增加时，电动机的转速自动随之降低，增加输出力矩，保持电机的负载平衡。

DD马达力矩电机具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等优点，可以直接驱动负载省去减速传动齿轮，从而提高了系统的运行精度。

DD马达的工作原理与普通直流电机相同，不同之处在于其结构。

为了在一定体积和电压下产生大的转矩额低的转速，直流力矩电动机一般做成扁平式结构，极对数较多，主要是为了减小转矩和转速的波动，通常采用永磁体产生磁场。

DD马达特点：(1)不需要回原点：使用绝对值编码器在不需要原点的情况下就可以确定当前位置。

(2)高精度：每圈可以分为2个脉冲，20/24的脉冲，定位的精度可以小于等于/-30弧秒。

(3)高扭矩：有限体积内高扭矩输出，能以高转速驱动大负荷(4)高刚性：径向和轴向负荷能力大、静负荷大的交叉轴承。

(5)维护简单：不需要额外的电机维护工作，例如添加润滑油。

(6)安装容易：不需要使用减速机、滑轮、齿轮等中间配件，可直接装载，减少了部件安装调试的时间。

(7)低噪音：不需要中间连接器直接安装负载，因此可减少使用过程中的大量噪音。

(8)快速响应：直接安装负载，不需要中间连接器，响应速度快，可在较短的时间内设定好的精度。

至于缺点，那么最大的缺点就是贵，比凸轮分割器贵多了。

凸轮分割器有的人也叫角度分割器，分度箱间歇分割器，主要应用在多工位间歇运动设备等场合，其具有定位精准（精度可达正负30秒，特制的可达15秒内），转速快效率高等特点，由于是纯机械行结构采用好的凸轮材质和加工其使用寿命可长达10年。

DD马达原理及应用DD马达（Direct Drive Motor）是一种直接驱动电机，也被称为无齿轮直驱电机。

DD马达使用电磁场直接驱动转子，省去了传统电机中的齿轮传动装置，降低了机械间隙和传动损耗，提高了效率和精度。

DD马达具有高效率、高可靠性、低噪音等优点，被广泛应用于各种领域。

DD马达的工作原理是利用电磁力将电能转化为机械运动。

DD马达由定子和转子两部分组成，定子上的绕组通电产生磁场，与转子上的永磁体之间产生相互作用力，驱动转子转动。

DD马达不需要传统电机中的齿轮传动装置，直接将电能转化为机械运动，提高了传动效率和精度。

DD马达具有许多应用领域，如工业生产设备、机器人、医疗设备、航空航天、汽车工业等。

在工业生产设备中，DD马达广泛应用于搅拌器、泵、风扇、输送带等设备中，提高了生产效率和精度。

在机器人领域，DD马达用于驱动机器人的关节，实现精准运动控制。

在医疗设备中，DD马达用于X光机、CT扫描仪、手术器械等设备中，提高了医疗设备的性能和稳定性。

在航空航天领域，DD马达用于飞机的舵机、座舱附件、导弹制导系统等部件中。

在汽车工业中，DD马达用于电动汽车、混合动力汽车、智能驾驶系统等。

DD马达的优点之一是高效率。

由于不需要传统电机中的齿轮传动装置，DD马达转换效率高，传动损耗小。

传统电机中的齿轮传动装置会造成机械间隙和摩擦损失，降低了传动效率。

而DD马达直接将电能转换为机械运动，省去了传动装置，提高了效率。

另一个优点是精度高。

由于DD马达没有齿轮传动装置，机械间隙小，转动精度高。

传统电机中的齿轮传动装置容易产生斜齿、磨损等问题，影响了传动的精度。

而DD马达直接驱动转子，减少了传动损耗，提高了转动精度。

此外，DD马达还具有低噪音和低维护成本的优点。

由于没有传统电机中的齿轮传动装置，DD马达运行时噪音小，减少了环境污染。

同时，DD马达无需润滑油和定期更换齿轮等维护工作，降低了维护成本。

总的来说，DD马达具有高效率、高精度、低噪音和低维护成本等优点，被广泛应用于各种领域。

三轴转台结构设计主要包括以下部分：机械结构：三轴转台机械结构主要包括底座、转台台体、中心轴、轴承等部分。

其中，底座是整个转台的基础，必须具有足够的刚性和稳定性，以支撑整个转台台体的重量和转动时的动态载荷。

转台台体是实现转动的主要部件，其设计应考虑到加工精度、转动惯量、负载能力等因素。

中心轴是连接底座和转台台体的关键部件，需要具有足够的刚性和耐磨性，以承受转动时的动态载荷和摩擦力。

轴承是实现转动的关键部件，需要选择适合的轴承类型和规格，以保证转台的转动精度和使用寿命。

控制系统：三轴转台控制系统包括控制系统硬件和软件两部分。

控制系统硬件主要包括控制器、驱动器、传感器等部分，用于实现转台的精确控制和监测。

控制器是控制系统的核心部分，可以接收来自上位机的指令，并根据指令控制驱动器的输出，以实现转台的精确转动。

驱动器是控制系统的执行机构，可以根据控制器的指令输出合适的电压或电流，以驱动电机转动。

传感器是控制系统的反馈机构，可以实时监测转台的位置、速度等参数，并将参数反馈给控制器，以实现闭环控制。

控制系统软件是实现精确控制的核心部分，可以采用各种控制算法和策略，以实现转台的快速、稳定、精确的转动。

负载结构：三轴转台负载结构主要包括负载安装板、负载支撑架等部分。

负载安装板是用于安装各种测试设备和仪器的部件，必须具有足够的刚性和平整度，以确保测试设备的稳定性和测试精度。

负载支撑架是用于支撑负载安装板的部件，必须具有足够的承载能力和稳定性，以承受各种测试设备和仪器的重量和动态载荷。

总之，三轴转台结构设计需要综合考虑机械结构、控制系统和负载结构等方面的因素，以确保转台的精度、稳定性和可靠性。

同时，还需要根据实际应用需求进行优化和改进，以满足特定的测试要求和使用场景。

毕业设计（论文）-二维加速度转台控制系统设计二维加速度转台控制系统设计摘要转台在航天航空领域中多用于对地面半实物进行实时仿真和测试，是一种很关键的硬件设备，利用转台可以模拟飞行器的空中姿态，获取其制导系统，控制系统以及相应器件的各种实验数据，并根据试验参数进行重新设计和改进，达到预期效果。

在军事领域，雷达天线的自动瞄准跟踪控制，高射炮，导弹发射架的瞄准运动控制，坦克，军舰的炮塔运动控制等都是基于二维转台的运动控制，所以对其进行研究有重要的现实意义。

在工业制造行业，越来越多的机械手被应用进来，而转台为其提供了很好的自由度。

所以说，转台性能的好坏直接关系到仿真实验的可靠性和置信度，是保证航空航天系列产品及武器系统精度和性能的基础，在航天工业和国防建设的发展中具有重要的意义。

本课题研究的二维加速度转台控制系统正是对引信模拟试验台的控制部分进行研究，主要包含主轴调速控制和运动控制。

首先进行了控制方案设计，控制流程设计，然后通过对控制器件的选择进一步改进控制方案，最后，通过上位机软件实现了远程监控。

调试和测试结果表明该系统符合设计要求。

关键字：飞行模拟仿真转台，伺服系统，PMAC，Delphi控制界面Design of the control system for Two-dimensional TurntableAbstractIn the aerospace field, Turntable, which is a key hardware, is usedfor real-time simulation and testing on Hardware-in-the-loop HWIL . We can use a turntable to simulate the attitude of the aircraft in the air for its guidance system, control systems and lots of experimental data about the devices which is expected. Based on such parameters, we re-design and improve it to achieve the expected effect. In the military field, anti-aircraft guns, the Automatic target tracking control on the radar antenna, the control for missile launchers Target motion, tanks and the movement control of warships turret, all of them are based on the control of Two-dimensional turntable movement, so that the important practical significance is expected on the study. In the industrial manufacturing industry, as the turntable has a good degree of freedom,more and more robotics have been applicated, So the performance of the Turntable has a significance effect on reliability and confidence of the simulation experiment.it is the basis to ensure the accuracy and performance of series of aerospace and Weapon system, and of great significance in the development of the aerospace industry and defense.This topic on the acceleration turntable control system of two-dimensional discuss the control system of the simulation test bed of the missile launchers. It is Consists mainly of the control of Variable frequency motor and Servo motor. Firstly, I design the Control scheme and the control Process. then choose the control devise and improve the scheme.finally, I use the PC interface to complete the process of ControlsimulationKeyword：The simulation turntable for flight，Servo motor，PMAC，The interface of delphi目录1 绪论 11.1 课题研究的背景意义和目的 11.2 仿真实验转台国内外发展现状 1国外仿真转台的发展现状 1国内仿真转台的发展现状 21.3 论文结构安排 (3)2 转台控制系统的总体方案设计 42.1 试验转台的构成 42.2 仿真转台的控制系统 4伺服控制系统 4变频调速控制系统 52.3 系统工作原理 53 二维加速度转台控制系统的硬件设计73.1 变频电机控制系统的设计7变频电机系统的硬件设计7交流变频调速电机7EV3000 变频器83. 2 基于 PMAC 伺服控制系统的设计9伺服控制系统硬件设计9伺服驱动器12伺服电动机133.3 本章小结154 试验台控制系统软件部分研究164.1 PMAC 卡 PID 运动控制算法参数调整 164.2 PMAC 软件编程174.3 变频调速电机控制方式19变频器通信协议 19控制程序编写224.4 上位机控制界面设计 274.5 二维加速度转台控制系统工作过程简述29 4.6 二维加速度转台控制系统工作流程314.7 本章小结325 结论33参考文献：34致谢36绪论1.1 课题研究的背景意义和目的航空、航天和航海工业的发展水平是一个国家科技能力、国防实力和综合国力的重要标志。

二维转台设计报告摘要：本文旨在介绍二维转台的设计原理和应用。

首先，我们将介绍二维转台的定义和基本结构。

然后，我们将详细讨论二维转台的工作原理和设计要点。

最后，我们将探讨二维转台在各个领域的应用，并展望其未来的发展前景。

1. 引言二维转台是一种用于控制物体在平面内旋转和转动的装置。

它由底座、转动轴、驱动装置和控制系统等组成。

二维转台广泛应用于航天、航空、光学、机械制造等领域，具有重要的研究和应用价值。

2. 二维转台的工作原理二维转台的工作原理基于机械传动和控制系统。

通过驱动装置提供的动力，转动轴可以实现在水平和垂直方向上的旋转和转动。

控制系统可以根据预设的参数和指令，精确控制转台的运动轨迹和速度。

3. 二维转台的设计要点在设计二维转台时，需要考虑以下几个要点：3.1 结构设计二维转台的结构设计应该合理，确保转台的稳定性和刚性。

同时，还需要考虑转台的负载能力和工作环境的要求，选择合适的材料和制造工艺。

3.2 驱动装置驱动装置是二维转台的核心组成部分，其性能直接影响到转台的运动精度和稳定性。

在选择驱动装置时，需要考虑转台的负载要求、速度范围和控制精度等因素。

3.3 控制系统控制系统是实现二维转台精确控制的关键。

它可以根据预设的参数和指令，控制转台的运动轨迹和速度。

在设计控制系统时，需要考虑转台的运动范围、控制精度和响应速度等因素。

4. 二维转台的应用二维转台在各个领域都有广泛的应用。

以下是一些典型的应用案例：4.1 航天领域二维转台可以用于航天器的姿态控制和定位。

通过控制转台的运动，可以实现航天器的精确定位和姿态调整，提高航天任务的成功率。

4.2 光学领域二维转台可以用于光学仪器的定位和调整。

通过控制转台的运动，可以实现光学元件的精确定位和角度调整，提高光学系统的性能和精度。

4.3 机械制造领域二维转台可以用于机械零件的加工和装配。

通过控制转台的运动，可以实现机械零件的精确加工和装配，提高机械制造的效率和质量。

二轴转台方案设计1.设计简图（草图）2.对于多轴转台，各框架的设计顺序是：由内到外转台的框架断面为空心矩形，其重量轻、惯性大刚度好。

材料选用优质铸转台的框架断面为空心矩形，其重量轻、惯性大刚度好。

转台的设计应按照从内到外的顺序设计，最内层受到载荷和尺寸的限制，因而应该从里面开始设计。

但是本设计给出了最外一层的设计，因为外层的结构相对复杂，内外的原件使用相似。

3.轴系的设计2.1轴系1的设计轴系1上需要有驱动原件、测角原件、支撑原件、连接原件等部件。

2.1.1驱动原件选择转台的驱动元件主要有两大类：一类是电动机；一类是液压马达。

电动机驱动的主要优点是：（1）实现连续回转，而摆动式液压马达则不能。

（2）液压马达必须设置液压油源，而电动机不需要。

对于小转矩、低频响的转台宜采用电动机驱动，而对于那些大转矩、高频响的转台，采用液压驱动方案为佳。

电机驱动常见的电动机为力矩电动机和直流伺服电动机。

力矩电动机允许转速低，可直接与转台主轴连接形成直接驱动。

所以对于该设计方案中可以按如下方式进行：驱动元件：采用直流力矩电机驱动，控制方便，既可开环控制，又可闭环控制；驱动方式：采用直接驱动方式，即将电机输出轴、转台主轴以及码盘轴直接相连。

主要是确定载荷，作用在机械装置上的载荷主要有：摩擦载荷、惯性载荷以及各种环境载荷等。

M⋅fNR=⋅摩擦载荷：由于传动部件之间存在摩擦摩擦引起的。

大小与所受压力和材料的摩擦系数有关。

摩擦力与其力臂的乘积即为摩擦力矩。

惯性载荷：计算回转运动时的惯性载荷，需要知道转动惯量和角加速度，具有传动链装置的，通常将负载的转动惯量折算到电机轴上。

环境载荷：例如风载荷、温差载荷（热变形）等，外载荷的确定，要是具体情况而定，有的可从理论上进行推导，有的需要借助试验来测定。

分析载荷的目的，是为了选择合适的电动机，使之满足要求。

对于转台来说，一般在室内应用，它的载荷主要考虑摩擦载荷和惯性载荷。

经查得，北京京仪敬业电工科技有限公司北微微电机厂的资料可以得出LYX 系列稀土永磁式直流力矩电动机的相关参数如下表所示表一ε⋅=J M对于轴一上的原件较多，驱动力矩较大，所以应选取具有较大的驱动力矩的电机拟选用如下所示的型号支撑元件支撑元件多用轴承，轴承采用两段固定的安装方式。

第35卷第5期2019年10月・结构设计・电各机械工程Electro -Mechanical EngineeringDOI ：10. 19659/j. issn. 1008-5300. 2019. 05. 002高精密单轴伺服转台结构设计”孟鹏，顾立彬，赵选荣(中国电子科技集团公司第二十研究所，陕西西安710068)摘 要：文中从总体需求出发，设计了一台高精密单轴伺服转台。

根据总体技术指标要求，确定转台 与安装平台及负载的接口尺寸；通过计算转台承受的负载和实际工况，选择直流力矩电机直接套轴驱动的传动方式；依据光栅测角传感器特点，选择单光栅与2个读数头结合的方式来提高测角精度。

采用有限元分析方法完成转台的静力学性能分析和动力学模态分析，得出在仿真条件下转台的应力 分布和位移分布情况以及转台前6阶振型和固有频率。

结果表明，该型转台满足系统的技术指标要求，设计合理可行。

关键词：单轴；伺服转台；静力学分析;模态分析中图分类号:TN820.3 文献标识码：A 文章编号：1008 -5300 (2019) 05 -0004 -05Structure Design of High Accuracy and Single-axis Servo TurntableMENG Peng,GU Li-bin,ZHAO Xuan-rong(The 20th Research Institute of CETC , Xi'an 710068 , China )Abstract : A high precision single axis-servo turntable is designed from the overall requirement in this paper.According to the requirements of the overall technical index , the interface sizes of the turntable , the install ­ation platform and the loads are determined. By calculating the load of the turntable and the actual work condi ­tions ,the transmission mode of direct sleeve shaft drive of the DC torque motor is selected. According to the characteristics of the grating angle measuring sensor , the combination of a single grating and two reading heads is selected to improve the angle measuring accuracy. The static performance analysis and dynamic modalanalysis of the turntable are completed by finite element analysis method. The stress distribution and displacementdistribution of the turntable as well as the first six vibration modes and natural frequencies of the turntable areobtained under simulation conditions. The results show that the turntable meets the technical requirements ofthe system and the design is reasonable and feasible.Key words : single axis ; servo turntable ； static analysis ； modal analysis引言随着国防工业及现代装备制造业的高速发展，伺服转台的应用范围也日益广泛。