[实用新型]一种带速率精度控制的转台装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及转台装置，尤其是涉及一种带速率精度控制的转台装置。

背景技术

转台是一种惯性测试设备。近年来，惯组作为角度测量、角度基准和角度传感器设备在航天、航空、航海等领域得到了广泛的应用。随着惯性制导技术、惯性导航技术和惯性测量技术的不断发展，对惯性元件及惯性导航系统的精度要求越来越高。传统提高惯组系统导航精度的方法是定期将惯组从载体上拆卸下来，在实验室利用转台对其进行单独标定，整个标定过程时间长且复杂，同时在拆装过程中还可能带来新的安装误差。为提高惯组的导航精度，提高效率和机动性，一种可实现在载体上快速进行惯组标定的装置即惯组自标定转位装置应运而生。

目前的惯组自标定转位装置，有基于不同的定位精度实现的二位置、四位置及多位置定位功能，产品具有便捷、轻小、可靠、使用方便等优点，且能适应高低温、强振动冲击等恶劣工作环境，在惯组自标定领域已具有一定的应用。但其功能单一，只能提供高精度的角度位置定位功能。随着惯性系统对自标定转位装置功能需求的不断增加，研究可连续旋转、带速率精度控制、高精度位置定位、适应恶劣工作环境的在线自标定转位装置成为惯组自标定技术的重要发展方向。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种带速率精度控制的转台装置，该装置通过保持齿盘适当的锁紧力来保证定位精度，通过圆感应同步器及测角系统来保证较高的速率精度，实现了为惯组提供高速率精度旋转、高位置精度定位的功能。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种带速率精度控制的转台装置，包括电气测控单元，电气测控单元包括测角系统、控制系统、上位机，特征是：还包括机械台体，机械台体由精密回转轴系、定位齿盘、空心杯直流电机、基座、密珠轴承、升降齿盘、蜗轮蜗杆减速器、偏心轴组成，其中：

精密回转轴系由台面、精密回转轴、分度齿盘、精密轴承、力矩电机、导电滑环和圆感应同步器构成，台面通过螺丝固定在精密回转轴的上面，精密回转轴通过螺丝固定在管形的分度齿盘的上面，在分度齿盘的侧壁上部固定有精密轴承，在分度齿盘的侧壁中部、精密轴承的下面固定有力矩电机，在分度齿盘的侧壁底部固定有圆感应同步器，在分度齿盘中间的分度齿盘腔中放置有导电滑环；

精密回转轴系放置在“凵”形的基座中，分度齿盘的底部固定在基座内的底板中间，环形的定位齿盘的内壁与精密回转轴的外壁呈紧密配合，使得定位齿盘与精密回转轴紧密套在一起，定位齿盘通过螺丝固定在基座的上面，环形的升降齿盘位于定位齿盘的下面内侧，升降齿盘设有内圈齿和外圈齿，升降齿盘的内圈齿和分度齿盘配合，升降齿盘的外圈齿和定位齿盘配合，形成双啮合；空心杯直流电机、蜗轮蜗杆减速器和偏心轴安装在基座内的升降齿盘的左侧，蜗轮蜗杆减速器的动力输入由空心杯流电机提供，蜗轮蜗杆减速器驱动偏心轴旋转，偏心轴的轴端嵌入升降齿盘相对应的内孔，利用偏心轴的高点与低点实现升降齿盘升降；密珠轴系安装于法兰座与升降齿盘之间，采用微量过盈配合保证升降齿盘的平稳升降。

分度齿盘安装于机械台体的内部，将精密回转轴系和基座锁紧为一体，精密回转轴与基座通过精密轴承保证相对转动。导电滑环用于实现机械台体内的力矩电机、空心杯直流电机与圆感应同步器所需的包括电源信号、控制信号和通讯信号与外部电气测控单元的传输。力矩电机用于驱动精密回转轴系转动，从而带动分度齿盘和台面的转动。

空心杯直流电机用于驱动偏心轴的转动，实现升降齿盘的升降运动，从而完成升降齿盘和分度齿盘的脱开、啮合与锁紧动作。

电气测控单元由测角系统、控制系统、上位机组成，用于控制机械台体的转位、升降和启停以及对外通信，以保障定位精度和速率精度。要实现对位置和速率精度的测控，并满足自动化测试的要求，系统设有两种工作状态，即位置状态、速率状态，总体采用大系统闭环的实时控制方案。

测角系统由圆感应同步器和测角电路组合而成，测角系统的精度决定了整个转台装置旋转和定位的精度。所述圆感应同步器安装于转台装置的底部，用于提供台面的角位置和角速度信息。测角电路主要由激磁功放电路、前置放大电路、A/D转换电路、单片机系统和计算机系统部分组成。

控制系统的功能是控制升降齿盘的相对旋转和升降，并与上位机通讯，接收控制指令。根据转台装置的工作状态，以力矩电机和空心杯直流电机作为运动执行机构，圆感应同步器作为反馈机构。为提高伺服精度，采用高增益带积分环节的Ⅲ型闭环控制算法。

本实用新型的工作过程如下：