基于非线性特性的大型转台精密运动控制技术

从大型转台的基本控制需求出发,分析了大型转台传动过程中的非线性环节对转台运动的影响,建立了双电机驱动转台以消除间隙的动力学模型,研究了大型转台的基本控制结构及精密控制算法,设计了预置力矩、速度平衡控制器、位置控制器,消除了间隙和死区等非线性环节的影响,达到了双电机驱动的转速同步。研究过程中对系统的阶跃响应、正弦响应、负载扰动响应等进行了试验分析,最终实现了大型转台的精确位置控制,并已得到实际应用。

大型转台液压油缸驱动方式研究

介绍了一种大型转台的液压油缸驱动方式,分析结构和工作原理,建立其运动学和动力学模型,讨论流量波动问题,提出解决方案。通过计算分析,说明在采取合理措施控制系统流量波动的前提下,该驱动方式能为大型转台提供稳定而大的驱动力矩。

高精度大型转台微调系统的优化设计

为满足大型航天三线阵立体测绘相机的标定要求,需要设计一台高精度大型转台,其中,微调系统是精密转台的关键部分之一。分析两种基本结构形式的精密转台微调系统的运动学和动力学特性,发现了其传动过程中存在冲击、偏航载荷和微调角度范围小等缺点。为改善微调系统的性能,本文利用多体动力学仿真软件ADAMS对两种基本结构进行优化设计,获得了传动平稳、传递运动准确、动力学性能好、适合大角度范围微调的具有理想运动学和动力学特性的结构方案。

静压转台导轨油膜静态性能分析与优化

为解决大型重载静压转台承载性能不足的问题,以ZT45SW型转台底座导轨油垫为研究对象,针对测试过程中油膜无法浮起的现象,设计了扇形、圆形、回形、双回形4种油腔,基于FLUENT仿真分析,研究了不同工况对4种油膜的静态性能(承载力、刚度、最大温升、平均温升)的影响规律,确定了各油垫适用的工况。综合对比,双回形腔油膜的静态性能最佳,基于响应面法对油腔结构尺寸优化后,减小了油膜压力集中的现象,提高了油膜静态性能;通过实验验证了仿真模型的准确性。

大型精密转台高精度角度微驱动装置的研制

针对用于标定和检测的大型精密转台(要求其定位误差≤±0.5″),研制了高精度角度微驱动装置。介绍了转台的总体结构,给出了角度微驱动装置的驱动原理和构成。该角度微驱动装置主要通过一个角位移转换机构把精密直线位移转化为精密角位移来实现高的角度分辨率,其在驱动转台旋转的过程中几乎不给转台带来轴向力和径向力,因此不影响转台的轴系精度。为了满足定位要求,转台设计采用了粗精结合、二次定位的方法,即先采用力矩电机进行粗定位,然后使用角度微驱动装置来实现精定位。最后,从理论上计算了角度微驱动装置的分辨率并进行了测试和应用验证,证明此角度微驱动装置的分辨率优于0.08″,满足转台定位精度要求。

大型精密数控转台的装配工艺技术研究

对大型精密数控转台装配工艺技术进行了分析和总结,介绍了其装配工艺技术方案、零部件组装工艺、总装工艺要求和装配过程中的注意事项,为此类产品的装配制造提供参考和借鉴。

大型数控转台机电特性分析

大型化的发展增加数控转台机电特性研究的难度。针对某大型数控转台,综合考虑结构动力学、运动学和伺服控制系统的交互作用,详细建立其机电系统模型,并进行转台转速响应特性分析。为进一步辨识机械传动链各部件柔性对转台振动性能的影响,进行了传动链部件的模态灵敏度分析。理论分析与试验结果表明,大型数控转台机械传动链的柔性迟滞了转台的转速响应,是影响和限制数控转台性能的主要因素;库仑摩擦有利于迅速衰减数控转台转速响应的振动,但库仑摩擦太大会消耗系统的能量,合理调整库仑摩擦的大小,有利于提升转台的整体性能;电动机轴的转动惯量和蜗杆轴的扭转刚度对大型数控转台的振动性能影响最大。

用于相位衬度CT成像的大型精密转台轴系设计与分析

针对X射线相位衬度CT(computed tomography,计算机断层扫描)成像的高分辨率、高稳定性要求,设计了大型精密转台。转台采用焊接结构和密珠轴系支撑,具有质量轻、阻力小、回转精度高的特点。介绍了转台轴系的结构设计和工艺路线,根据成像视野区允许的运动误差对轴系精度指标进行了分解。通过静态分析、惯性释放分析和模态分析研究了转台的静、动态性能并验证了其结构刚度的合理性,结合精度分析对轴系关键部件的几何误差进行了分配,误差综合结果满足指标要求。最后,对转台样机的轴系精度进行了检测,结果表明各项指标满足相位衬度成像要求。焊接结构的轻量化设计和轴系精度分析方法对大型转台轴系的研发具有一定的借鉴意义。

基于遗传算法的大型精密转台全局路径规划

全局路径规划在大型精密转台实际应用中占据重要的地位,提出了使用遗传算法求解该问题。首先构造出大型精密转台全局路径规划的模型,然后详细说明了使用遗传算法求解该模型的关键技术和具体步骤,最后使用实例验证了遗传算法在大型精密转台全局路径规划问题求解中的良好效果。

大型精密数控转台装配工艺分析

近年,航空航天和能源等行业的高速发展,对大型精密数控转台的市场需求不断增加,具有广阔的发展空间,但在实际进行大型精密数控转台装配的过程中,流程比较繁琐,具有较大的难度,并且很容易出现失误,要想达到理想的装配效果,使其性能符合使用需求,就要掌握装配工艺的关键技术。文章主要分析一种大型精密数控转台装配工艺,介绍相应的关键技术。

大型五轴仿真转台的总体机械结构设计与分析

根据机载目标探测系统的地面试验和性能评价需要,开展了大型五轴转台的总体机械结构设计,并利用Inventor软件进行三维实体建模。针对该转台机械结构尺寸大、载荷重、精度要求高的特点,利用有限元分析软件,建立了转台框架结构的有限元模型,并进行了静力计算、模态分析。在分析计算的基础上,对台体关键的支撑轴系、框架结构进行了优化,使其全面达到了10量级的总体结构精度要求,模态特性的改善也为宽频带伺服系统的实现提供了基础保证。

基于静压导轨平面度误差的转台支承布局重构

大型液体静压转台的底部支承布局对于静压导轨平面度误差有着显著的影响。为了研究如何减小转台在承载工况下静压导轨的平面度误差,在分析了转台底部支承布局相关参数对静压导轨平面度误差影响规律之后,提出一种转台底部支承布局重构方法。首先建立转台底部支承布局的参数化模型,然后基于有限元方法分析额定负载下不同转台底部支承布局下的静压导轨平面度误差大小。提取静压导轨平面度误差值,利用MATLAB曲线拟合工具研究转台底部支承布局对静压导轨平面度误差影响规律。在此基础上对转台底部支承布局进行重构,重构结果表明静压导轨的平面度误差显著减小,静压转台的承载能力得到提高。

大型单轴转台两种轴系结构的有限元分析

利用INVENTOR软件对大型单轴转台进行三维实体建模,根据转台机械结构特点进行分析并结合本文的研究内容,对转台的各结构部件进行了合理的简化,采用有限元分析软件ANSYS建立了转台的有限元模型,对两种转台结构进行了静力计算、模态分析和谐响应分析,对分析结果进行了比较,并提出了两种结构的选用建议。

特大型钢包回转台强度行为的研究

钢包回转台是连铸生产线中最为核心的设备之一。随着连铸技术的日新月异,对钢包容量也提出了大型化的新要求,这就要求设计相应的特大型钢包回转台,而之前一直缺乏对特大型钢包回转台强度行为的研究;因此,对设计中的特大型钢包回转台进行了有限元计算,讨论了不同工况下,特大型钢包回转台的强度行为,结果表明设计结构是安全可靠的。