转台测角系统的WINDOWS98驱动程序设计

转台是航天工程中起到重要作用的高精度测试设备。本文主要介绍转台的测角系统与计算机的智能接口在操作系统WINDOWS98下驱动程序的设计实现技术。

一种转台测角系统动态比对的信号同步方法

针对转台测角系统和环形激光测角仪进行动态比对时的数据同步问题开展研究。首先分析了转台测角系统与环形激光测角仪之间的同步问题,阐述了转台测角系统和环形激光测角仪之间因各自系统延时不同引入的同步角偏差;针对同步角偏差进行分析,提出延迟补偿方案以实现转台测角系统和环形激光测角仪相同时刻测量输出值对应同一转台角位置;开发基于现场可编程门阵列(FPGA)的同步角偏差实时补偿电路,重点说明了角速率解算和延时触发关键环节。搭建动态角度测量实验平台验证同步角偏差补偿效果,实验结果表明,在不同转速下补偿方法均能够实现良好的补偿效果,且各个转速下的补偿效果差异小于0.5″。

基于FPGA的转台分度误差分离电路研制

为了提高转台测角系统精度,针对转台分度误差分离开展研究。在分析转台角度测量值的构成基础上,对傅里叶法分离分度误差原理进行阐述;设计基于现场可编程门阵列(FPGA)的多通道角度信号同步采集与传输电路,详细说明了同步采集、TCP/IP通信等电路设计。搭建转台实验平台,实验结果证明:信号采集电路能高速、稳定地传输数据,不同角度间隔下的双读数头,均可以应用傅里叶法分离转台分度误差,其中角度间隔为150°的双读数头分离效果最佳,将峰峰值为60.9″的误差减小至2.19″。

偏心偏斜对转台圆光栅莫尔信号的影响研究

转台测角系统偏心偏斜会改变莫尔信号特征,并进一步影响转台定位精度。针对偏心偏斜对转台圆光栅莫尔信号的影响开展研究。首先分析转台测角系统工作原理,阐述转台圆光栅莫尔信号特征分离方法原理;针对圆光栅莫尔信号特征误差源进行分析,分别建立偏心和偏斜对莫尔信号特征的影响模型,明确莫尔信号特征谐波阶次与偏心、偏斜关系;基于FPGA开发莫尔信号特征分离电路,并以自制电路板为实验平台,验证了莫尔信号特征分离方法可行性和分离电路功能有效性;搭建偏心、偏斜测试平台验证偏心偏斜对转台圆光栅莫尔信号影响模型的准确性,实验结果表明,偏心、偏斜分别与莫尔信号特征一次、二次谐波呈线性关系,非线性误差为3.88%和2.08%。

闭环激磁电源鲁棒问题的研究

针对闭环激磁电源性能指标的实际需要，研究了该电源幅值回路系统的鲁棒性问题．依据鲁棒控制理论的回路成形原理，讨论了闭环激磁电源幅值回路鲁棒性能控制器的图形设计方法．仿真结果表明了设计的有效性，对实际系统有指导意义．

基于解调原理的莫尔信号特征分离技术研究

文中针对传统的转台测角系统工作状态监测方法中,依赖标定平台、工作量大等缺点,对基于解调原理的莫尔信号特征分离技术开展研究。在分析莫尔信号特征产生原理的基础上,对莫尔信号特征分离方法进行阐述;设计基于FPGA的整圆周莫尔信号采集电路,详细说明了电路中ADC、SDRAM等参数设计方法。实验证明信号采集电路功能的有效性和莫尔信号特征分离方法的有效性,实验结果表明被测对象的莫尔信号特征的0至七次谐波明显,且各谐波幅值重复性偏差在-0.2~0.25 mV之间,转台测角系统工作时莫尔信号特征无明显波动。

Dynamic error research and application of an angular measuring system belonging to a high precision excursion test turntable

Angular measuring system is the most important component of a servo turntable in inertial test apparatus. Its function and precision determine the turntable＇ s function and precision. It attaches importance to research on inertial test equipment. This paper introduces the principle of the angular measuring system using amplitude discrimination mode. The dynamic errors axe analyzed from the aspects of inductosyn, amplitude and function error of double-phase voltage and wavefonn distortion. Through detailed calculation, theory is provided for practical application; system errors are allocated and the angular measuring system meets the accuracy requirement. As a result, the schedule of the angular measuring system can be used in practice.