下载文档原格式
高精度摆动式回转工作台的设计The design of high-precision Swing rotary table作者姓名：龚英专业：机械设计制造及其自动化学号：成125315指导教师：张元生、宋宏潮完成日期：2014.11.30上海电机学院继续教育学院摘要随着球形零件在机械行业中应用的比例越来越大，由此对加工球面的回转工作台的要求也越来越多，越来越严格。
采用球面磨床能精密磨削加工球面体零件，其回转工作台是金属切削加工中用于精密定位的装置，操作人员能够在保持精度的情况下加工零件。
有一些回转工作台允许使用分度装置的分度操作，也有些可以根据加工情况，采用回转工作台上的分度头来分度。
但是整体来说，普通回转工作台精度不高，适用范围小，一般只能加工二维面，如加工圆柱面、腰形孔。
本次设计的高精度摆动式工作台是一种精密机械，可以将工件定位其上（T型槽一般被用于工作台上）。
不同于普通工作台，高精度摆动式工作台主要用于三维面的加工，它主要是为加工超硬球面而设计的，解决了普通回转工作台精度不高，适用范围小的缺点，能够加工出高精度、超硬度的球面。
高精度摆动式回转工作台可以自由旋转及摆动，高精度回转工作台的转动是由蜗轮驱动的，蜗杆蜗轮不仅用于传动还用于分度。
它的进给、分度转位都是由给定的指令进行控制的。
工作台的摆动是由减速器带动的齿轮传递到摇臂而摇臂带动工作台的摆动。
关键词：蜗杆蜗轮；摆动机构；球面加工The design of high-precision Swing rotary tableAbstractAs the proportion of spherical parts in the machinery industry applications is growing, thereby spherical rotary table processing requirements have become more and more and more stringent. Using spherical grinder can precision grinding spherical body parts, which rotary table is a device used for metal cutting precision positioning, the operator can be processed while maintaining the accuracy of parts. Some allow the use of indexing rotary table indexing device operation, but some can be processed according to the situation, the use of indexing the rotary indexing head workbench. But overall, the general is not high precision rotary table, a small scope, generally only processing two-dimensional surface, such as machining cylindrical surface, kidney-shaped holes.The design of high-precision Swing rotary table is a precision machine table，the workpiece can be positioned on (T-slot table is generally used). Unlike ordinary table, the table is mainly used for high-precision machining swinging three-dimensional surface, it is primarily designed for the processing of super-hard sphere, the solution to a common high precision rotary table, the small scope of the shortcomings can be processed high-precision, ultra-hard sphere. High-precision rotary table can swing freely rotate and swing, turn-precision rotary table is driven by a worm gear, worm gear is also used not only for indexing. It feed indexing bits are transferred by a given control instruction. Swing table is delivered by a gear reducer drive to drive the swing arm and rocker table.Key Words：Worm；Swing Mechanism；Spherical processing目录Abstract (II)正文 (1)1 绪论 (1)1.1 回转工作台简述与应用 (1)1.2 高精度摆动式回转工作台的简述与应用 (2)1.3 立题意义 (3)2 总体方案 (4)2.1 总体结构 (4)2.1.1高精度摆动式回转工作台传动路线及主要部件 (4)2.1.2工作原理 (4)2.2 课题内容 (6)2.2.1技术要求及参数 (6)2.2.2设计的主要要求 (7)2.2.3高精度摆动式回转工作台设计中的难点 (7)3 设计方案 (8)3.1 支架的设计 (8)3.2 工作台的设计 (8)3.3 电机的选用 (10)3.3.1 电机的介绍 (10)3.3.2 电机的选取 (11)3.4 减速器的选用 (12)3.4.1 减速器的介绍 (12)3.4.2 减速器的选取 (13)3.5 齿轮的设计 (15)3.5.1 齿轮的计算 (15)3.5.2 齿轮的消隙 (18)3.6 蜗轮蜗杆的设计 (19)3.6.1 蜗轮蜗杆与回转工作台的关系 (19)3.6.2 蜗轮蜗杆的计算 (19)3.6.3 蜗轮蜗杆的消隙 (21)3.6.4 蜗轮蜗杆的分度作用 (22)3.7主轴的设计 (23)3.7.1主轴计算 (23)3.7.2 主轴校核 (25)3.8 键的设计 (28)3.9 联轴器的选用 (29)3.9.1 联轴器的介绍 (29)3.9.2 联轴器分类 (29)3.9.3 联轴器选用原则 (30)3.9.4 联轴器的选取 (30)3.10 轴承的选用 (32)3.10.1 轴承的介绍 (32)3.10.2 轴承的选取 (34)结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)正文1 绪论1.1 回转工作台简述与应用带有可转动的台面、用以装夹工件并实现回转和分度定位的机床附件，简称回转工作台。
对高精度激光雷达转台结构设计及装配技术分析朱鹏伟发布时间：2021-08-19T08:49:37.764Z 来源：《现代电信科技》2021年第7期作者：朱鹏伟[导读] 本文主要对高精度激光雷达相关内容进行分析，其中着重探究高精度激光雷达转台结构设计及装配技术。
对上述内容分析，有利于提升激光雷达转台结构设计精度，对设备设计要求有效满足。
（南京全信精工技术有限公司）摘要：本文主要对高精度激光雷达相关内容进行分析，其中着重探究高精度激光雷达转台结构设计及装配技术。
对上述内容分析，有利于提升激光雷达转台结构设计精度，对设备设计要求有效满足。
通过对高精度激光雷达相关内容分析，以期为相关工作人员提供参考借鉴。
关键词：高精度激光雷达；装台结构；装配技术前言作为光、机、电一体化系统，激光雷达主要组成部分包括信息处理系统、接收单元伺服跟踪转台以及发射单元。
伺服跟踪转台上固定接收单元以及激光发射单元，对正在运动的目标实时跟踪，明确目标的位置信息、距离等方面信息。
1高精度激光雷达状态结构设计对于工作情况下的激光雷达伺服状态，能够针对指定范围中的俯仰、方位方向的扫描搜索，在对目标发现的状态下，转换为跟踪状态。
所以需要保证激光雷达伺服转台倾角回转有较高的精度，方位轴精度与俯仰轴精度相比，保证俯仰轴精度有更大的难度。
基于双轴转台的激光雷达，在仪器样机激光雷达主要机械台体结构中，角度测量值由球坐标测量系统提供共，对射激光空间扫描以及空间定位实现。
需要保证高精密轴系结构设计、加工，大直径圆光栅角度编码器的高精度，快速数据通讯传输系统、伺服控制系统的高稳定性、高精度。
激光雷达核心部件为激光器，激光器的性能与激光雷达效果之间有十分密切关系，在偏振激光雷达中，相关工作人员需要强化重视激光器参数，具体包括如偏振方向、消光比、线宽等。
定标偏振激光雷达重要工具即是干净大气，同时表现偏振激光雷达系统探测精度重要载体也是干净大气。
但另一方面，干净大气退偏比与回波信号中旋转拉曼信号之间有十分密切的关系。
高精密转台技术指标转台技术在现代工业和科研领域中扮演着重要的角色，尤其在精密加工、测量和实验研究等领域中的应用越来越广泛。
为了满足不同应用需求，高精密转台技术的提升和发展成为了研究的热点。
本文将介绍高精密转台技术的几个关键指标，以期帮助读者更好地了解和选择适合自己需求的转台设备。
首先，转台的定位精度是衡量转台技术性能的一个重要指标。
定位精度是指转台在旋转过程中的位置控制误差，一般以角度为单位。
高精密转台的定位精度要求较高，一般在几个角秒到几个角分的范围内。
这要求转台具备稳定的控制系统、高精度的编码器和准确的位置反馈机制。
其次，转台的重复定位精度也是一个重要的技术指标。
重复定位精度是指转台在多次旋转中，返回同一个位置的能力。
高精密转台的重复定位精度要求较高，一般在几个角秒的范围内。
这要求转台具备良好的稳定性和抗干扰性能，以及高精度的位置反馈和控制算法。
另外，转台的速度范围和速度稳定性也是需要考虑的指标。
转台的速度范围是指转台能够达到的最大旋转速度和最小旋转速度之间的范围。
速度稳定性是指转台在旋转过程中能够保持稳定的旋转速度。
高精密转台一般要求有较宽的速度范围和较高的速度稳定性，以适应不同的应用需求。
此外，转台的载荷能力也是一个重要的指标。
载荷能力是指转台能够承受的最大负荷，一般以质量为单位。
高精密转台要求具备较高的载荷能力，可以承受较大的工件或测量装置。
这要求转台具备坚固的结构设计和稳定的驱动系统。
最后，转台的机械稳定性和抗干扰性也是需要关注的指标。
机械稳定性是指转台在旋转过程中能够保持稳定的结构和运动状态。
抗干扰性是指转台能够抵抗外界震动、振动和其他干扰因素的能力。
高精密转台要求具备较好的机械稳定性和抗干扰性，以确保准确的定位和稳定的运动。
综上所述，高精密转台技术指标包括定位精度、重复定位精度、速度范围和速度稳定性、载荷能力以及机械稳定性和抗干扰性。
在选择转台设备时，需要根据具体应用需求来衡量这些指标，并选择适合的转台设备。
高精度转台控制系统的研制及应用【摘要】本文提出了高精度转台控制系统的详细设计方法，试验结果验证所研制的转台控制系统运行稳定，功能完善，精度达到±0.002°，满足了相关测试需求。
【关键词】目标定位转台；定位精度；PMAC技术；冗余控制；RCS1.引言随着隐身战机的出现，飞机的隐身性能已经成为衡量战机综合性能的重要指标之一，我们通常对飞机的雷达散射截面（RCS）进行测量，来获取这一指标，用以评估飞机在未来战争中的生存能力。
室外RCS测试平台包含：测试场地、天线系统、测量系统及目标定位转台系统四个部分，其中目标定位转台在室外RCS测试平台中占有相当重要的位置，主要承担测试过程中的目标架设、转动、远程通讯及高精度目标定位等功能，为外场RCS测试、成像诊断测试提供精确的角度对应，因此，对转台的控制特性提出了较高的要求。
2.控制系统的功能、指标要求2.1 功能指标⑴实现SLEW模式、TRACK模式、SECTOR模式、DIRECT模式下转台水平旋转的控制功能；⑵具备俯仰、横滚姿态调节功能；⑶具备TTL脉冲输出功能；⑷具备IE488、RS232、以太网及光纤通讯功能。
2.2 技术指标⑴转台定位精度≤0.005°；⑵系统连续、稳定工作时间≥15小时，且性能满足指标要求；⑶系统工作的环境温度：-10℃～+60℃；保存温度：-20℃～+70℃；相对湿度：20%～95%。
3.基于PMAC技术控制系统的设计综上所述，转台控制系统的设计由以下四个方面组成：3.1 高精度控制系统的设计及研制该控制系统由PCM-4381控制计算机、ARM微处理器、C8051F040单片机、PMAC多轴运动控制卡组成，构成多层次、多处理器的复杂控制系统。
系统各计算单元之间通过CAN总线传递信息，并互相监测，实现对转台安全可靠的控制。
同时该系统主要包括以下三项功能：（1）运动轨迹规划；（2）多处理系统的管理；（3）便捷的人机操作模式。
高精密伺服转台控制系统的设计作者：侯铭泽邢琳来源：《理论与创新》2018年第12期摘要：在现代化技术中，尤其是车辆技术中，惯性导航系统占据非常重要的地位。
标定、测试、检验惯性导航仪表或惯性导航系统最重要的设备就是惯导测试设备，研究高精密伺服转台对于车载系统的发展有着至关重要的作用。
文章设计了采用伺服电机驱动、精密齿轮传动的高精密伺服转台的控制系统，以供参考。
关键词：导航系统；高精密伺服转台；前馈控制；圆光栅本文设计并研制了高精密伺服转台的控制系统。
该转台基于高速 DSP的采样数字控制技术为基础的前提下，采用全闭环控制系统。
其定位精度高、系统反应快、运动稳定等特点，可以满足转台位置伺服精度的要求。
本文就设计初衷、设计过程等方面对高精密伺服转台控制系统进行深度剖析，为车载方向安装高精密伺服系统提供更加有力的支持。
1 高精密伺服转台控制系统的选择目前发达国家的高精密惯性测试设备系统研发的较成熟，但其对高精密惯性测试设备采取技术封锁，所以引进是非常困难的。
即便能够引进，其价格也是十分昂贵的，和国内研制费用相比，是国内的3～5倍。
因此，自己研发高精密伺服转台控制系统不仅为中国今后高性能车载系统的研制提供必要的技术保证，还可为国家节约大量的外汇。
对高精密伺服控制系统的研究是推动高精密伺服转台发展的必经环节。
该控制系统的转台位移检测采用的是圆光栅，同时采用了双闭环随动系统。
双闭环随动系统是由数字位置环和模拟电流环共同组成的系统，其中位置控制器是带有速度前馈和加速度前馈的数字PID伺服滤波器，前馈就是对观察情况、收集整理信息、掌握规律、预测趋势，正确预计未来可能出现的问题，提前采取措施，将可能发生的偏差消除在萌芽状态中，为避免在未来不同发展阶段可能出现的问题而事先采取的措施。
根据实验表明，高精度伺服转台控制系统的转台运行1.148h，在这个运行过程中位置伺服精度在±1s的范围内，且位置伺服系统主要是用来控制被控对象的某种状态或某个过程，使其输出量能自动地、连续地、精确地复现或跟踪输入量的变化规律。
专题握腐车载高精度搜跟一体三轴转台结构设计与分析□黄晓英口梁文宏口王洪喜西安工业大学机电工程学院西安710024摘要：为解决无人机等低空飞行设备在公共场所中的安全隐患问题，采用双方位加俯仰的结构形式，设计了一种便携式车载高精度小目标搜跟一体三轴转台。
在保证精度指标的基础上，建立这一车载高精度搜跟一体三轴转台的三维实体模型，运用有限元数值方法对三维实体模型进行静力学分析，确认结构强度和刚度均满足设计要求。
对这一车载高精度搜跟一体三轴转台进行模态分析，得到前6阶模态的固有频率和振型，并进行随机振动响应分析。
分析结果表明，这一车载高精度搜跟一体三轴转台的结构设计合理，满足使用要求。
关键词：搜索跟踪转台结构设计分析中图分类号：TH122文献标志码：A文章编号：1000-4998(2021)03-0009-05Abstract:In order to solve the potential safety hazards of low~altitude flying equipment such as unmanned aerial vehicle in public places,a portable vehicle-mounted high-precision small target search/track integrated three-axis turntable was designed with a dual-o rientation plus pitching structural configuration.On the basis of ensuring the accuracy indicator,a three-dimensional solid model of this vehicle-mounted high-precision search/t rack integrated three-axis turntable was established,and the three-d imensional solid model was statically analyzed using finite element numerical method to confirm that the structural strength and rigidity meet the design requirements.The modal analysis was performed on this vehicle-mounted high-precision search/track integrated three-axis turntable,and the natural frequencies and vibration modes of the first6 order modes ware obtained,and random vibration response analysis was performed.The analysis results show that the structural design of this vehicle-mounted high-precision search/track integrated three-axis turntableis reasonable and meets the operating requirements.Keywords:Search Track Turntable Structure Design Analyses1设计背景随着航空航天技术、微电子技术、信息技术等的发展，无人机在航拍、救援、侦察等领域发挥着越来越重要的作用。
二维数控精密转台精度计算与分析作者：周锐琦史国权胡明亮来源：《中国新技术新产品》2014年第04期摘要：根据二维转鼓的生产要求和提出的技术指标，对二维数控精密转台进行了精度计算和分析。
介绍了对转台精度起主要影响作用的各项误差，得到二维数控精密转台的指向误差，并对指向误差进行分配，得出二维数控精密转台三类误差指标。
关键词：二维数控；转台精度；指向误差中图分类号：V216 文献标识码：A1 概述针对非规则（二维）光学转鼓在扫描探测器中的广泛应用和产量需求，自主研发能够和Ultraform250超精密切削机床配套使用的二维数控精密转台夹具。
由于二维数控精密转台是针对非规则光学转鼓的高效、高质量飞切加工的，在加工过程中，产生加工误差的因素很多。
如果对转鼓规定一系列技术指标，那么转台的有关误差对转鼓的技术指标的影响是很大的。
因此，要尽可能设法减少这些误差，所占的比重越大，留给补偿其他各类误差的空间就越小。
其结果不是降低零件的加工精度，就是增加加工难度。
根据所生产转鼓的技术指标：平行度误差15角秒，倾角误差20角秒，转角误差20角秒，对转台结构的精度进行逆推，经过计算得出转台各主要误差指标。
2 转台的系统误差由于转台的结构是二维数控工艺装置夹具结构，对静态条件下的转台性能指标要求比较高，下面对转台精度起主要影响作用的各项误差给出定义：回转误差是指各轴在进行转动时，轴端的运动轨迹所形成的包络线摆动范围的最小圆锥角度。
它能够直接影响轴的空间指向。
垂直度误差是指转台空间直角坐标系中两轴轴线之间的实际空间夹角与90°角的差值。
位置误差是指在静止状态下，转台的实际位置和理想位置的差值。
3 二维数控精密转台的指向误差3.1 指向误差的定义（见图1）转台的指向误差指的是在横滚轴上确定一个单位向量λ0，当转台转动一定的角度后，转台的理想指向λ1与实际指向λ2之间的角度偏差。
指向误差实际上是一种空间角度误差，能够直接反应出转台的定位精度。
大型精密转台的结构设计与精度分析于广东; 曾维俊; 陈昊; 陈琦; 何昕【期刊名称】《《制造业自动化》》【年(卷),期】2019(041)011【总页数】5页(P104-107,142)【关键词】精密转台; 结构设计; 密珠轴系; 精度分析【作者】于广东; 曾维俊; 陈昊; 陈琦; 何昕【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春 130033; 中国科学院大学北京 100049; 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所苏州 215163【正文语种】中文【中图分类】TH1220 引言自非相干光光栅剪切相位衬度成像法的诞生以来，近些年得到了极大的发展，这使得该技术推广至人体检测成为可能。
为验证相位衬度成像原理，要求研制一台精密转台，主要的技术指标如表1所示。
表1 转台主要技术指标本文针对上述指标要求，设计了一台大型精密单轴转台，详细论述了转台结构设计，并对该转台进行了精度分析。
在样机完成后对样机进行了相关检测，结果满足项目需求。
1 转台结构设计转台主要由转台台面、滑环组件、轴承环组件、垂直轴组件、驱动系统、圆光栅组件、基座和调平地脚组成，其基本结构方案及主要尺寸如图1所示。
图1 转台结构方案根据成像系统的物理指标，设计转台台面直径1700mm，中心孔径350mm。
整个台面由Q235A板料及标准方钢管焊接而成，如图2所示，台面由内环、中环和外环组成，内部由8组辐射状的筋将三者连接，筋、中环和外环均是典型的“双夹层”的结构，具有结构简单，刚度高及强度大的特点，转台台面焊接完成后，自身又形成“双夹层”结构，使得整个台面刚度大、强度高。
为减少焊后变形，将转台设计成严格的轴对称结构，同时进在整个焊接过程中，充分运用对称焊、间歇焊等焊接工艺，进一步保证焊后变形尽量小。
焊接完成后，进行退火处理和振动时效处理，使焊接应力充分释放，保证转台台面具有较高的尺寸稳定性。
焊接完成后需对转台台面进行焊后加工，为保证轴承环的安装精度，在转台台面下表面加工有轴承环上止推环安装面，经过粗加工、精加工和磨削后，平面度达8μm～10μm。
三轴测试转台结构设计与分析作者：王晨晨来源：《科学导报·学术》2020年第33期摘要：本文介绍了一种用于天线测试的三轴重载高精度转台，转台各轴均采用双电机驱动的方式实现齿轮消隙，实现较高的定位精度。
文章详细介绍了转台的技术指标及结构组成，并对传动链功率设计进行了计算校核。
使用Hyperworks/optistuct软件有限元建模，对搬运器进行各工况下变形和强度的力学分析。
分析结果表明，整机安全裕度符合设计指标要求。
关键词：三轴测试转台;定位精度;双电机消隙;驱动回差;引言高精度的重载测试转台作为关键设備，在雷达天线内场、外场标定中起着不可替代的作用，其承载能力、测角精度和定位精度直接关系到测试实验的可靠性和置信度。
其中，精密三轴天线测试转台可在实验环境下模拟重型天线实际工作时的各种姿态，复现其不同姿态下的微波场特性，从而对其微波器件的功能和性能反复仿真、测试和标定，是天线近场测量的重要设备之一[1-3]。
随着雷达天线阵面尺寸重量的大型化和高精度化，对测量标定转台设备的性能和精度要求也在不断提高。
因此，高精度重载多轴测试转台的研究和制造，对航空航天及国防建设有重要意义[4]。
本文所述三轴转台主要为位置和随动功能转台，承载较大，为侧重静态稳态性能的角度指示型测试转台。
其可承载较大负载并实现三轴大范围转动，并可在大负载下保持在空间的稳定指向;可接收上位机的控制指令，实现相应的上方位、俯仰和下方位任意位置定位或随动运动，引导被测天线精确指向目标，并可长时间锁定在该位置，以满足标校测试要求。
1.技术指标及结构系统组成三轴测试转台由上、下方位轴和俯仰轴组成，各轴均具有定位锁定及掉电位置锁定功能。
其中上、下方位轴配置导电滑环，可360︒连续旋转，其它基本技术指标如下：三轴转台主要由上方位转台、俯仰轴系和下方位转台三大部分组成。
上方位转台由上台面、上回转支承、精密减速机、驱动齿轮、汇流环、双级旋变和上底座等组成;俯仰框架主要由主齿轮、中心主轴、轴承组、二级减速齿轮、限位开关、双级旋变、俯仰框架和限位挡块组成;下方位转台由下台面、下回转支承、精密减速机、驱动齿轮、汇流环、双级旋变和下底座等组成。
高精度激光雷达转台结构设计与装配方法摘要：转台是一种高精度的设备，是惯导测试与标定系统、雷达伺服控制系统和通信望远镜控制系统的关键组成部分，其性能直接影响控制系统的控制性能指标。
而先进的控制方法是实现转台精确位置控制的重要途径。
因此，针对高精度转台控制方法的研究对国防事业和经济民生的发展有着十分重要的理论意义和工程应用价值。
关键词：高精度；激光雷达；转台结构设计；装配方法前言在雷达伺服系统中，转台是雷达的结构和功能实现中最重要的一部分。
转台机构的制造工艺及控制器的设计水平决定了雷达整体的精度、可靠性以及制作成本和研发周期。
而不同的应用环境也对转台的性能提出了不同的要求，星载雷达在太空易受到空间碎片碰撞及带电粒子辐射，因此需要其具有较高的容错性及复杂环境适应能力。
转台对惯性导航与制导系统、雷达伺服系统、量子通信望远镜等的性能测试、实验研究都有重要作用，转台的精度会决定被测系统的精度和实验研究结果。
随着惯性元件精度的提高以及许多设备对伺服控制系统的性能要求越来越严苛，转台的精度也必须随之提高，如果想得到更高精度的转台，就必须从单轴转台的研究入手，而先进的、智能化的控制策略是转台系统精确性的重要保证，所以在我国开展转台位置控制方法的研究有极其重要的意义。
1激光雷达概述激光雷达是以激光为载频,通过发射调光信号,再对从目标反射回来的信号解调来获取所需目标信息的雷达。
与微波雷达相比,激光雷达在分辨率和抗电磁干扰等方面具有明显优势,不仅测距、测角和测速精度高,而且具有高分辨率三维成像能力,其性能特点和功能优势决定了它在军民品中的重要地位和作用。
作为卫星的有效载荷,星载激光雷达转台设计制造难度极大,其结构设计对设备能否经受卫星发射过程中恶劣的力学环境及太空环境中各种因素的影响,能否保证激光雷达正常工作至关重要。
2高精度激光雷达伺服转台设计要求激光雷达用双轴转台主要用于仪器样机激光雷达主要机械台体结构；球坐标测量系统提供角度测量值；实现出射激光的空间定位和扫描。
ISSN 100020054CN 1122223 N 清华大学学报(自然科学版)J T singhua U niv (Sci &Tech ),2004年第44卷第8期2004,V o l .44,N o .813 37105421056高精密伺服转台控制系统的设计黄令龙, 郭阳宽, 蒋培军, 李 晟, 李庆祥, 陈张玮(清华大学精密仪器与机械学系,北京100084)收稿日期:2003210227作者简介:黄令龙(19782),男(汉),四川,硕士研究生。
通讯联系人:李庆祥,教授,博士生导师,E 2m ail :liqx @p i m .tsinghua .edu .cn摘 要:该文设计并研制了高精密伺服转台的控制系统。
该控制系统采用圆光栅作为转台位移检测工具,采用了数字位置环和模拟电流环共同组成双闭环随动系统,其中位置控制器是带有速度前馈和加速度前馈的数字P I D 伺服滤波器。
实验结果表明,该转台运行1.148h 过程中位置伺服精度在±1″范围内,控制系统速度阶跃响应时间小于50m s ;运动稳定,速度变化范围小于±10%,满足高精密伺服转台位置伺服的精度要求。
关键词:导航系统;高精密伺服转台;前馈控制;圆光栅中图分类号:V 249.32文献标识码:A文章编号:100020054(2004)0821054203Con trol system for h igh -prec isionturn tableH UANG L ing long ,GUO Ya ngkua n ,J I A NG Pe ijun ,L I S he ng ,L IQ ingxia ng ,CHEN Zha ngw e i(D epart men t of Prec ision I n stru men ts and M echanology ,Tsi nghua Un iversity ,Be ij i ng 100084,Chi na )Abstract :H igh 2p recisi on servo turn tables are w idely used in inertial navigati on system s,w here their p recisi on m ainly depends on the contro l system.T h is paper describes a contro l system developed fo r a set of h igh 2p recisi on servo turn tables .T he system has a double clo sed 2loop contro l system w ith a digital po siti oning loop and an analog current loop.A circular grating is used fo r accuratepo siti oning .T he digital singnal p rocesso r (D SP )based po siti oncontro ller com bines a P I D servo w ith velocity feedfo r w ard and accelerati on feedfo r w ard contro l to i m p rove perfo rm ance .T estresults show ed that the po siti oning p recisi on w as w ithin ±1″during stable operati on of 1.148h .T he step response interval is less than 50m s and mo ti on fluctuati ons are less than ±10%,so the system p rovides accurate po siti oning servo contro l .Key words :navigati on system;h igh 2p recisi on servo turn table;feedfo r w ard contro l;circular grating惯性导航系统在现代化技术中,尤其是在国防技术中,占有非常重要的地位。
单轴精密测试转台的设计与运动控制一、单轴精密测试转台的设计在设计单轴精密测试转台时，需考虑以下几个方面：1.结构设计：转台的结构设计应合理、稳定，以保证精密度和可靠性。
一般采用典型的机械结构，如圆盘、均匀旋转杆、滑移杆等。
同时，转台的材料选择应具备高强度、优良的机械性能和稳定性能。
2.转台轴承：转台轴承是保证转台可以平稳旋转和承载测试负载的重要组成部分。
常用的轴承包括滚珠轴承和滑动轴承。
对于要求较高的实验，如精密测试和定位控制，一般选择高精度、高刚度的滚珠轴承。
轴承的选择要满足转台的刚度需求，并保持低扭矩、低摩擦和高轴向刚度。
3.驱动系统：转台的驱动系统包括电机和减速装置。
电机一般选择直流或步进电机，以满足高精度、高速和平稳运动的要求。
减速装置主要用于减小电机输出转矩，提高转台的扭矩稳定性。
在设计时需考虑减速比、精度和可靠性等因素。
4.传感器：精密测试转台的传感器用于测量转台的姿态信息，如角度、位置和速度等。
主要的传感器包括编码器、陀螺仪和加速度计。
这些传感器可通过反馈系统将测量值传递给电机驱动和控制系统，实现闭环控制。
传感器的选型应考虑精度、稳定性和可靠性。
二、单轴精密测试转台的运动控制1.控制方法：常用的控制方法包括PID控制、模糊控制和自适应控制等。
PID控制是一种经典的控制方法，通过对转台输出信号进行比例、积分和微分处理，实现控制系统的稳定性和响应速度。
模糊控制是一种模糊逻辑和推理的控制方法，可适应非线性、不确定性和模糊性系统。
自适应控制是根据系统动态特性和误差信号实时调整控制参数的控制方法，能够提高系统的鲁棒性和稳定性。
2.控制策略：转台的控制策略主要包括位置、速度和力控制。
位置控制是指通过控制转台的位置来实现目标位置的精确定位。
速度控制是指通过控制转台的速度来实现特定速度要求的运动。
力控制是指通过控制转台的输出力矩，实现特定力控制要求，如振动控制和负载控制。
在实际应用中，根据具体需要可以选择不同的控制策略，并结合上述的控制方法进行综合控制。
摘要本课题针对 GKZ 系列车型转台部分的要求工作装置，对GKZ型高空作业车回转机构进行设计及分析。
高空作业车由液压马达、回转减速器及回转小齿轮、回转支承等组成。
进行回转时，液压马达输出动力，通过回转减速器减速后带动输出轴上的小齿轮旋转，小齿轮与回转支承的齿圈啮合，由于回转支承的齿圈与车架刚性连接，因而回转减速器带动与之相连的转台回转。
本课题确定了高空作业车回转机构的传动方案，采用的单排四点接触球式回转支承，此类支承的主要优点是同时承受轴向、径向力和复合力矩。
适用子中小型起重机。
转台的结构设计采用的是倒π型结构，前后两个高强板，左右各一个支承板，再加两个加强筋形成。
对转台采用PRO/E进行建模，将建好的模型通过转化放入ANSYS中进行有限元分析，分析出变形最大和受应力最大的接触面，对分析的结果的提出改进方案，对改进后的方案进行有限元分析比较, 确定最佳方案。
本方案的设计为同类转台的结构设计提供了理论依据和分析方法。
（1）在结构设计过程中主要对转台的的受力在课题设计的过程中使用的方法有：情况进行分析，计算出转台的受力大小和转台的自重，对传动齿轮的设计及（2）将模型导入ANSYS中，对转台的强度校核，运用绘图软件PRO/E进行建模。
受力情况进行分析查看其分析的结果，确保转台的变形和所受的应力均能符合设计要求。
关键词：高空作业车；转台结构设计；ANSY第一章绪论1.1 引言工程机械广泛应用于经济建设的各部门，并且在整个经济发展中占有十分重要的地位。
解放以后，我国的机械工业在十分薄弱的基础上，经过近五十年的艰苦努力，从小到大，从修配到制造，从仅仅仿造一般机械产品到能制造大型、中型、精密设备，从制造单机到制造重大成套设备，逐步形成了一个门类比较齐全，具有较大规模，较先进技术水平和成套水平不断提高的工业体系。
80 年代以来，工程机械发展速度快。
其主要原因:一是我国在改革开放政策指引下，经济发展快，对工程机械的需要增多;二是从中央到地方给与发展的优惠政策，增加资金注入，加以扶植;三是引进国外多项先进技术，经过消化吸收，产品技术水平提高;四是，企业经过组织结构调整，相互合作，并在竞争中促使相互提高。
第５０卷 第６期 激光与红外Ｖｏｌ．５０，Ｎｏ．６ ２０２０年６月 ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤＪｕｎｅ，２０２０ 文章编号：１００１ ５０７８（２０２０）０６ ０７１８ ０６·光电技术与系统·高精度单轴转台结构设计及仿真分析胡建飞，刘宏旭，温庆荣，李 想，姚明远（华北光电技术研究所，北京１０００１５）摘 要：根据转台的设计要求，完成了单轴转台的结构设计，并对各部分结构进行了介绍。
对轴承进行了选型，并对由于轴承径向跳动引起的轴系误差进行了定量计算。
在三维模型的基础上，利用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对影响轴系误差的关键结构件进行了仿真分析，结合分析结果和定量计算得出该转台的强度和刚度满足设计要求，能够保证转台的精度。
关键词：单轴转台；结构设计；有限元分析；轴系误差中图分类号：ＴＰ３９１ ９ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ５０７８．２０２０．０６．０１２Ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｓｉｎｇｌｅ ａｘｉｓｔｕｒｎｔａｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓＨＵＪｉａｎ ｆｅｉ，ＬＩＵＨｏｎｇ ｘｕ，ＷＥＮＱｉｎｇ ｒｏｎｇ，ＬＩＸｉａｎｇ，ＹＡＯＭｉｎｇ ｙｕａｎ（ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｔｕｒｎｔａｂｌｅ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅ ａｘｉｓｔｕｒｎｔａｂｌｅｉｓｃｏｍｐｌｅｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｅａｃｈｐａｒｔｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｔｙｐｅｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄａｎｄｔｈｅｓｈａｆｔｓｙｓｔｅｍｅｒｒｏｒｃａｕｓｅｄｂｙｒａｄｉａｌｒｕｎ ｏｕｔｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｋｅｙｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐａｒｔｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｔｈｅａｘｉａｌｓｙｓｔｅｍｅｒｒｏｒａｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅＡＮＳＹＳ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅ ｓｕｌｔｓａｎｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｔｈｅｔｕｒｎｔａｂｌｅｍｅｅｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｃａｎｅｎ ｓｕｒｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｔｕｒｎｔａｂｌｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅ ａｘｉｓｔｕｒｎｔａｂｌｅ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ；ａｘｉａｌｓｙｓｔｅｍｅｒｒｏｒ作者简介：胡建飞（１９９２－），男，硕士，助理工程师，主要从事伺服转台设计和光机系统设计的相关工作。
电光系统Electronic and Electro-optical Systems第1期2019年03月No. 1Mar. 2019高精度光电伺服转台结构设计与模态分析高国华，汪进中国电子科技集团公司第二十七研究所,郑州450047摘要：根据光电设备的性能指标要求，设计了一种高精度光电伺服转台。
该设计采用小 型化、模块化设计理念，选取典型的俯仰一方位型两轴转台结构形式。
运用Creo 软件建立 转台三维模型，并对轴系精度进行分析;运用ANSYS 分析软件对三维模型进行模态分析，得 出转台前6阶模态的固有频率和振型。
试验结果及实际使用效果表明，光电伺服转台的结构设计能满足设计指标要求，并为光电伺服转台的开发设计起到了借鉴作用。
关键词：伺服转台；结构设计；轴系精度;模态分析中图分类号:TP273 文献标识码：AConstruction Design and Modal Analysis of aHigh-accuracy Electro-optical Servo TurntableGAO Guo-hua,WANG Jin(The 27th Research Institute of China Electronics TechnologyGroup Corporation, Zhengzhou 450047, China )Abstract : A high-accuracy electro-optical servo turntable is designed in this paper according to the performancerequirements for electro-optical equipment. The design selects the typical pitching-azimuth and two - axle turntable construction based on the miniature and modular idea concept. Whats more, Creo software is used to develop a 3D model and the shafting accuracy is analyzed ； ANSYS software is employed to carry out modal analysis of the 3D model , and the first 6 order natural frequency and vibration mode of servo tracking turntable are obtained. The test results and the actual effect show that the structure design of the electro-optical servo turntable could satisfy the design requirements and provide theoretical foundation for the design of electro-optical servo turntable.Key words : Servo Turntable ； Construction Design ； Shafting Accuracy ； Modal Analysis1引言随着信息技术及国防工业的快速发展，伺服转台的应用日益广泛。
