高平稳低速率转台测角系统的设计和研究

摘要

测角系统作为航天技术领域的仿真测试设备——转台的重要子系统，其误差和动态性能直接影响到整个转台系统的测量精度。随着航天技术的发展，研究具有高精度和优良动态性能的测角系统至关重要。本课题“高平稳低速率转台测角系统的设计和研究”以H相机外景成像转台的研制为背景，针对该高平稳低速转台设计高精度动态测角系统，以满足各种转台系统的不同需求。
　　本文首先根据 H相机外景成像转台的特点，选择圆感应同步器作为该转台测角系统的传感器，并对感应同步器的原理和影响其测量精度的主要误差因素进行了深入研究。采取跟踪型变换测角方法，使本课题设计的测角系统具有转换速度快、抗干扰能力强、误差小等特点，同时对基于该测角方法设计的测量电路进行了误差分析，对测角系统进行了误差分配，从理论上论证了该测角方法的可行性。
　　为提高转台测角系统的低速性能，针对测角系统的测速方法、测角分辨率和角位置误差对转台低速性能的影响作了深入分析，为提高转台的低速性能提供了一定的理论基础。
　　设计了高精度低速平稳转台的测角系统硬件电路，包括激磁、前置放大、滤波放大、移相、轴角转换、零位信号和角度显示电路，并对测角电路进行了抗干扰设计，使本课题设计的测角系统具有灵活性强、体积小、稳定高的特点。
　　最后，本文对设计的测角系统进行了实验测试，实验和分析结果表明，本课题所设计的测角系统，其位置精度、测角重复性和加速度性能均满足系统设计要求。

目录

高平稳低速率转台测角系统的设计和研究

RESEARCH ON HIGH SMOOTH AND LOW SPEED TURN-TABLE ANGULAR MEASUREMENT SYSTEM

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景

1.2 转台测角系统的发展

1.2.1 国外转台测角系统的发展

1.2.2 国内转台测角系统的发展和现状

1.3 转台测角系统的主要技术问题

1.4 课题主要研究内容

第2章 测角系统原理及误差分析

2.1 引言

2.2 感应同步器的基本原理

2.3 感应同步器的误差

2.3.1 零位误差

2.3.2 细分误差

2.4 感应同步器测角方案及其误差分析

2.4.1 鉴幅测量法

2.4.2 鉴相测量法

2.4.3 跟踪型变换法

2.5 测角系统的误差分配

2.6 本章小结

第3章 转台低速性能分析

3.1 引言

3.2 转台控制系统方案

3.3 摩擦力矩对转台低速性能的影响

3.4 测角系统对转台低速性能的影响

3.4.1 测速方法的影响

3.4.2 测角分辨率的影响

3.4.3 角位置测量误差的影响

3.5 本章小结

第4章 高精度测角系统电路的设计

4.1 引言

4.2 测角系统电路设计

4.2.1 测角系统总体方案

4.2.2 激磁电源电路

4.2.3 前置放大电路

4.2.4 滤波放大电路

4.2.5 移相电路

4.2.6 轴角转换电路

4.2.7 零位标志

4.2.8 角度显示电路

4.3 电路的抗干扰设计

4.3.1 前置放大干扰信号的抑制

4.3.2 激磁干扰的抑制

4.3.3 其它抗干扰措施

4.4 本章小结

第5章 测角系统实验与分析

5.1 实验方案

5.2 实验结果与分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

附录1

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致谢