[发明专利]一种高精度三轴转台伺服控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种伺服控制器，特别涉及一种针对飞行实验的高精度三轴转 台的位置伺服控制器。

背景技术

转台则是航空、航天等领域中进行半实物仿真和测试的关键硬件设备，在 飞行器的研制过程中起着极其重要的作用。转台可以在实验室条件下模拟飞行 器在空中实际飞行时的各种姿态，复现其运动时的动力学特征，从而对它们的 制导系统、控制系统及其相应器件的性能进行反复仿真和测试，获得试验数据， 并据此对其进行重新设计和改进，达到总体设计的性能指标要求。仿真转台性 能的优劣直接关系到仿真实验的逼真性和置信度，是保证航空、航天型号产品 和武器系统的精度和性能的基础。随着飞行器型号的不断更新，性能的日益提 高，对导航和制导设备的性能和精度的要求也在不断提高。这就给仿真转台的 整体制造水平提出了新的课题，也给转台伺服控制系统的设计与实现提出了更 高的要求。

对于转台系统来说，控制系统设计就是在确定了台体结构、驱动方式及测 量元件之后，最大限度地挖掘系统的潜力，使转台的性能达到或超过设计指标。 在转台角位置伺服系统的控制器设计中，所碰到的主要的问题是系统频带扩展 及低速平稳运行问题。在频率分析方法中，整个系统可以看成是一个滤波器， 频带越宽输出的复现精度越高。所以实际的系统总是希望带宽要宽。但带宽的 拓展要受到噪声干扰和不确定性的限制。由于摩擦死区的存在，造成系统存在 稳态误差，而且会导致低速运行时的跳动或爬行现象，而转台系统要求低速运 行时具备平稳性，因此就要消除或减小系统中摩擦力的影响。

发明内容

本发明的目的是为高精度三轴转台提供一个能够保证其平稳、准确运行的 伺服系统。

本发明的目的是这样实现的：

一种高精度三轴转台伺服控制器，其特征组成主要包括无刷直流电动机1 和增量式码盘2，控制器3，其中无刷直流电动机1和增量式码盘2通过控制器 连接，采用机理法建模建立了无刷直流电动机系统的机理模型，并通过实验的 方法得到了模型的具体参数，设计了满足指标要求的控制器。

根据权利要求1所述的一种高精度三轴转台伺服控制器，其特征在于所述 的无刷直流电动机1，采用电流反馈型脉宽调制逆变驱动，简称SPWM，无刷直 流电动机系统由永磁同步电动机、逆变驱动电路和转子位置检测及处理电路三 部分组成。

根据权利要求1所述的一种高精度三轴转台伺服控制器，其特征在于所述 的增量式码盘2的传递函数为: