● 摘要
随着航空航天技术的日益发展，对于惯性导航的需求水平越来越高。惯性导航的仿真测试与标定平台——转台，其研究水平已经成为影响一个国家航空航天发展速度的关键因素。本文在国家航天863项目的支持下对单轴惯导元件测试转台的关键技术进行研究，主要工作如下：首先，在分析了国内外转台研究现状的基础上，根据转台预定的技术性能指标要求和实际情况，对单轴惯导元件测试转台的总体方案进行设计。完成转台系统机械本体结构的图纸绘制，并完成样机的加工、装配和调试工作。随后，对单轴惯导元件测试转台的电控系统进行设计，并完成了电控柜的设计、制造以及电控元器件的安装、布线等工作，为转台的正常工作和实现对其的精确控制奠定了基础。然后，根据单轴惯导元件测试转台低速、高精度的技术要求，利用VC++编程软件编写了转台系统的控制软件，利用其可以方便的对转台的各种运动情况进行精确控制。最后，在深入分析、比较多种伺服控制方法特点的基础上，采用了基于数字PID的控制模式，建立转台控制系统的动力学模型。应用经验法选取控制系统PID参数，利用Matlab软件中的Simulink模块对转台的控制系统进行仿真，对所选取的PID参数进行优化，并将最终结果应用于试验研究。本文设计的单轴、低速、高精度伺服转台既可应用于诸如加速度计之类的惯性元件的标定工作，也可应用于卫星跟踪的试验研究。本文的理论基础和试验结果可以为同类型设备的研制工作提供理论依据。