烟台大学南校区-烟台大学南校区
重庆大学本科学生毕业设计(论文)附件
附件
B
:开题报告
附件
B
:
精密转台的实时角度采集与处理研究
开题报告
1 <
/p>
课题的目的及意义
(
含国内外的研究现状分析或设计方案
< p>比较、选型分析等
)
1.1
课题意义
随着时代的进
步,科学技术
得到了突飞猛进的发展。作为衡
量一个国家科技能
力的航空、航
天工业,越来越受到各国的普遍
重视而成为重点发
展对象。而转
台是具有重大经济价值和国防战
略意义的高精尖仿
真试验设备,
在卫星、飞机、导弹、舰艇和鱼
雷等武器系统的研
制中起着极其
重要的作用,是这些领域中进行
半实物仿真和测试
的关键硬件设备。如在飞行器的研制过程中具有其重要的作用,
导弹制导系统是导弹及飞
行器的核心部件,导弹的准确定位与自动跟踪等均离不
开导航与制导技术。评价制导系统
性能主要有两种方法:一种是在实际打靶或实
际飞行中获得数据,再依据这些数据来分析
系统设计是否合理,从中发现问题,
解决问题;另一种方法是用地面仿真测试设备在地面
测试,评价制导系统的各项
性能指标,并模拟导弹系统或飞行器的实际飞行环境,检测系
统的工作状态和跟
踪精度,地面仿真试验已经成为唯一可行的方式。转台可以真实地模拟
飞行器在
空间实际飞行时的各种姿态,复现其运行时的动力学特征,从而对飞行器的制导
系统、控制系统及其相应器件的性能进行反复测试,获得试验数据,并据此对其
进行重新设计和改进,达到飞行器总体设计的性能指标要求。所以说转台性能的
< br>优劣直接关系到仿真和测试实验的可靠性和置信度,它是保证航空、航天型号产
品
和武器系统的精度和性能的基础。
1.2
转台发展现状
在国际上
,由于惯性制导技术受到世界上技术先进国家和发展中国家的普遍
重视,所以美国、俄罗
斯、英国、
法国、瑞士、中国、印度等国都投入了大量的
资金和人力从事转台的研制。其中,美国的转台研究一直处于世界领先水平,其
次,德
国、英国、法国和瑞士等国研制
的转台也具有一定代表性,性能和质量仅
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B
:开题报告
次于美国。
世界上的第一台转台是
年由美国麻省理工学院仪表实验室研制成功的,
定为
A
型转台,采用普通滚珠
轴承,用交流力矩电机驱动, 角位置测量元件采用
滚珠与微动开关,由于采用的元件精度比较低,加上没有经验可以借
鉴,该转台
存在许多缺点,精度也只能达到角分级,实际上没有投入使用。随后,美国的
欧
思一伊利诺斯公司的菲克
(Fecker)
系统分公司 又研制出了
T-800
型伺服转台,它标
志着美国的转台
设计己
经达到了一个新水平。六十年代开始对转台的重要部件如
轴承、驱动马达和监测元件进行了系统的改进,研制成功了专用于转台的空气轴
承和液压轴承,大调速比、
高精度的液压马达和高分辨率的检测元件,把转台的
技术水平推向了一个新台阶。
同时诞生了一些专业生产转台的公司, p>
如美国的
CGC
公司、
Carco
< p>公司、德
国的
MBB
公司等。
我
国的转台研制虽然比发达国家起步晚,但这些年来也取得了一定的成就,
特别是近几年来
,转台的研制得到
了很大的发展。目前,国内也有很多研究机构
和高校在从事转台的研究与开发,例如哈尔滨工业大学、中航
303
所、 中船
6354
所、南京航空航天大学等。我国
在
20
世纪
60
年代自主研发和制造了第一 台液压
飞行仿真转台,为我国早期飞行器控制和制导系统的发展做出了巨大的贡献。进<
/p>
入
80
年代后,我国将数字控制引
入到了转台控制中,用软件实现了复杂控制规
律,参数调整也比模拟控制器方便
,将我国的转台研究开发带入了一个新的时代。
1990
年,
< p>中航303
所研制成功
了
SGT 1
型三轴捷联惯导测试转台,
这是我国 第一
台计算机控制的高精度三轴惯导测试台。进入
90
年 代以来,转台的研制进入了数
字和模拟的要求也越来越高,这就对转
台的设计和整定提出了更高的要求。
国内也研制了许多
不同形式不同用途的精密伺服转台,从国内产品上看在相
同结构刚度的前提下国内产品做
的
较重,载荷较小,这给小型化、机动性带来很
大困难
。由于国外相关产品进口始终处于严控状态。因此只能立足于自己研制。
而自己研制需要
解决的问题是如何在结
构上做到轻质量高刚度、高精度。
2
课题任务、重点研究内容、实现途径
2.1
课题任务
在基于转台的
测试中需要实时获取转台的各种状态信息,可视化状态信息可
以帮助人们更直观的分析这
些信息,在基于转台的测试中有较重要的作用。本课
题旨在利用
VC++
开发工具设计、开发一种基于
PC
机的精密转台实时角速率、实< /p>
时角度采集和处理软件。该采集处理软件主要用于对精密转台实时角速率、角度
进行采集和数据可视化,并配备一定的数据处理功能。
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