Eine Doppelachs-TestschleifeZinssatzTabelle ist ein Kernstück der Ausrüstung für die Leistungstests von Trägheitsnavigationssystemen und Haltungssteuerungssystemen.Es liefert präzise Haltungsreferenzen und Bewegungsausregungen für Trägheitsgeräte (wie Gyroskopen und Beschleunigungsmessgeräte) und die TrägheitsmessgeräteDas System.ZinssatzDie Tische.die technische Leistung bestimmt unmittelbar die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Trägheitsprüfung,und seineDer Kern beruht auf hochpräzisen Bewegungssteuerungsprinzipien und einem starren, störungsarmen Konstruktionsdesign.Artikeldie Kernlogik der Bewegungssteuerung, die Schlüsseltechnologien, die Kernkomponenten der Strukturkonstruktion und die Konstruktionsüberlegungen erläutern,Er zeigt den inneren Mechanismus, mit dem eine hochpräzise Simulation der Winkelbewegung erreicht wird..

I. Bewegungssteuerungsprinzip einer Doppelachsen-Tests mit TrägheitZinssatz Tin der Lage

Kernziel der Bewegungskontrolle bei einer Doppelachsen-TestschwächeZinssatzTabelle ist, um unabhängige oder verknüpfte Winkelbewegung auf zwei orthogonalen Achsen zu erreichenIchs (typischerweise Azimut und Schrägenachse)Ichs) um die Anforderungen an die Haltungssimulation in verschiedenen Prüfszenarien, wie etwa Drehung mit konstanter Geschwindigkeit, Winkelposition und Sinusform, zu erfüllenSchwingungDas Steuerungsprinzip basiert auf einem geschlossenen Steuerungssystem der "Befehlserzeugung - Signalfeedback - Fehlerkorrektur", das Schlüsseltechnologien wie kinematische Berechnung, Servoantrieb,und hochpräzise Detektion, um die Genauigkeit der Ausgangswinkelbewegung und die dynamische Reaktionsleistung zu gewährleisten.

(I) Kernsteuerungslogik: SchließschleifsteuerungStruktur

Das Mess- und Steuerungssystem ist ein wichtiger BestandteilDieZinssatzTabelleDie wichtigsten Funktionen können zusammengefaßt werden: Durchführung der Servo-Steuerungsstrategie des Systems, Erfüllung der technischen Leistungsfähigkeit und Funktionen des Systems und Sicherstellung des normalen, sicheren undund zuverlässiger Betrieb. 

1.GrundsätzeDieZinssatzDie Steuerung der Tabelle basiert auf der Theorie der Fehlerkontrolle, bei der der Unterschied zwischen dem Befehlswert und dem Rückkopplungswert der Fehler ist und das ideale Kontrollziel darin besteht, den Fehler zu Null zu machen.Dieser Fehler wird von PID-Algorithmen verarbeitet, Feedforward-Korrektur-Algorithmen, Reibungskompensations-Algorithmen usw., um einen Spannungswert zu erzeugen.Dieser Spannungswert wird dann durch eine industrielle Standard-D/A-Platine als Eingang zum Motorfahrer ausgegebenDer Motorfahrer treibt den Motor nach der angegebenen Spannung an, um den Motor zu steuern.ZinssatzTischrahmen zu drehen, und der Drehwinkel wird durch einen Winkel-Encoder erworben, zurück ins Steuerungsprogramm (d. h. den Rückkopplungswert) durch ein Winkelmessmodul und eine Datenerfassungskarte.Dieser Rückkopplungswert wird dann mit dem Kommandowert verglichen, und dieser Kontrollzyklus setzt sich fort, bis der Fehler null ist.

Das System verwendet eine untergeordnete Steuerungsstruktur, bestehend aus einer analogen Stromschleife und einer digitalen Positionsschleife.und der Motorfahrer fährt den Motor, um die Motorsteuerung zu erreichenDie beiden Wellen übertragen Positionssignale über Winkelcoder, die dann über ein Winkelmessmodul und eine Datenerfassungskarte an das Steuerungsprogramm zurückgegeben werden.Das Steuerungssystem verwendet dann PID-Steuerung Algorithmen und fortschrittliche robuste Steuerung Algorithmen, um die Drehscheibe zu steuernDie Positionsschleife ist die wichtigste Rückkopplungsschleife des Systems und stellt die Steuerechtheit und die dynamischen Anforderungen des Systems sicher.Die Stromschleife des Systems wird vom Fahrer intern implementiert.Diese Stromschleife bildet eine negative Rückkopplung der Armaturenströmung, um die Auswirkungen von Stromversorgungsspannungsschwankungen zu verringern, die Linearität des Steuermoments zu verbessern,und verhindern Überstrom in der Leistungsumwandlung Schaltung und Motor.

2.SteuerungssoftwareDieZinssatzDie Tischsteuerungssoftware besteht aus einer oberen Ebene (integrierte Verwaltungsebene) und einer unteren Ebene (direkte Steuerungsebene).Die oberen und unteren Schichten kommunizieren über geteilten Speicher und werden auf einem einzigen Computer implementiertDie oberste Schicht bildet die zentrale Überwachungs- und integrierte Managementebene der zweidimensionalenZinssatzTabelle, die hauptsächlich das integrierte Online-Management von Nicht-Echtzeit-Prozessen, Leistungstests, Sicherheitsschutz-Einstellungen und Überwachungsfunktionen realisiert.Die untere Schicht der Software ist die direkte Steuerung der zweidimensionalenZinssatzTabellensteuerungssystem, das zur Bildung verschiedener unabhängiger Servo-Steuerungsschleifen verwendet wird.

Ein zentrales Überwachungssystem (CMS) ist eine spezielle Hardwarevorrichtung innerhalb eines Steuerungssystems.Es kommuniziert direkt mit der Steuerungssoftware über eine Schnittstelle, um den Betriebszustand des Servosystems jedes Kanals zu steuernDas CMS bietet außerdem Sicherheitsschutz und logische Steuerungsfunktionen für das gesamte System.

3.Schema der Servo-Steuerung: Das Steuerungssystem verfügt über zwei unabhängige digitale Servo-Steuerkanäle und übernimmt ein digitales Servo-Steuerungssystem mit einem mikrocomputergesteuerten Antriebsrahmen für die direkte Antriebsfunktion des Treibers und des Drehmoments.Eine digitale Winkelposition Rückkopplungsschleife, bestehend aus hochpräzisen Rückkopplungselementen und einem digitalen Konverter, erfüllt die Anforderungen an Genauigkeit und Leistung des Systems.Der Einsatz eines industriellen Steuerrechners als Hauptsteuerrechner für das Servosystem gewährleistet die Realisierung der Systemleistung und die Systemsteuerungsstrategie umsetzt und somit die Leistung des Systems vollständig gewährleistet.

Der gesamte Steuergerät besteht aus vier Komponenten: einem klassischen PID-Steuergerät, einem Nullphasendifferenz-Futter-Forward-Steuergerät auf Basis der Nullpunkt-Vorkompensation, einem adaptiven Reibungskompensator,und eine robuste Steuerung, die auf einem Störbeobachter basiert.

Die Positionsschleife verwendet eine zusammengesetzte Steuerungsstruktur, die Feedforward- und Feedback-Steuerung kombiniert.Feedforward-Steuerung verbessert die Verfolgungsleistung ohne Stabilität zu beeinträchtigen, während die geschlossene Regelung die Stabilität und Robustheit des Systems gegen äußere Störungen und Parametervariationen gewährleistet.

Bei der Position-Schlusskontrolle wird eine robuste Steuerungsmethode verwendet, die auf einem Störungsbeobachter basiert, der zur Unterdrückung von Drehmomentstörungen und Linearisierung des Systems verwendet wird.Die Grundidee besteht darin, die Unterschiede zwischen dem tatsächlichen Objekt und der nominalen Modellleistung, die durch äußere Drehmomentstörungen und Änderungen der Modellparameter verursacht werden, mit dem Steuereingang gleichzusetzen, d. h. die gleichwertige Störung zu beobachten und eine gleichwertige Kompensation in die Steuerung einzuführen, um die Störung zu unterdrücken und die Robustheit des Steuerungssystems zu verbessern.Bei der Konstruktion der Position geschlossenen Schleife berücksichtigt hauptsächlich die Systemstabilität und statische Positionsfehler, wobei wirksame logische Filtermaßnahmen für das Positionsfeedback eingesetzt werden, um den Einfluss von Bitfehlern und Fehlinterpretationen zu beseitigen.Die Position des Schließschlussteuerers verwendet eine zusammengesetzte Steuerung, um den reibungslosen Betrieb des geschlossenen Schlusssystems ohne Überschreitung zu gewährleisten.Die Parameter können anpassungsfähig an verschiedene Belastungen angepasst werden, wodurch die Robustheit des Steuerungssystems gegenüber Parameteränderungen erhöht wird.

(II) Schlüsseltechnologien: Hochgenaue Erkennung und Fehlerkompensation

Die Genauigkeit der geschlossenen Schleifensteuerung beruht auf einer hochpräzisen Rückkopplungserkennung und einer effektiven Fehlerkompensation, die die technologischen Grundlagen für die Bewegungssteuerung einer Doppelachse bildenZinssatzIch habe einen Tisch.

1.Hochgenaue Winkelposition/Winkelgeschwindigkeitsdetektion: Hochgenauigkeitsdetektionselemente werden verwendet, um den Bewegungszustand des Geräts zu erfassenZinssatzDabei werden die Elemente, die häufig verwendet werden, wie z. B. photoelektrische Encoder, Drehtransformatoren und kreisförmige Induktionssynchronisatoren, in Echtzeit eingesetzt.Unter ihnen, Kreislauf-Induktions-Synchronisatoren sind weit verbreitet in hochpräzisenZinssatzTabellen aufgrund ihrer hohen Präzision, hohen Stabilität und starken Störungsbekämpfungsfähigkeiten;Vorteile schneller Reaktionsgeschwindigkeit und hoher AuflösungUm die Detektionsgenauigkeit weiter zu verbessern, wird typischerweise eine Multi-Readhead-Unterteilungstechnologie verwendet.Durch Überlagerung und Unterteilung der Signale von mehreren Readheads, wird der Einfluß von Kennzeichnungsfehlern und Montagefehlern der Erkennungselemente verringert.

2.Technologie zur Fehlerkompensation: Diese Technologie, die Software und Hardware kombiniert, kompensiert systematische und zufällige Fehler, die während derZinssatzSystematische Fehler umfassen hauptsächlich mechanische Übertragungsfehler, Rahmengeometriefehler (z. B. Orthogonalitätsfehler zwischen zwei Achsen,radialer und axialer Ausfluss des Wellensystems)Zu den Kompensationsstrategien gehören: erstens, Offline-Kalibrierkompensation,mit einem Durchmesser von mehr als 20 mm,, ein Fehlermodell zu erstellen und das Modell während der Steuerung in Echtzeit aufzurufen, um Fehler zu annullieren; zweitens Online-adaptive Kompensation,die adaptive Steuerungsalgorithmen verwendet, um zufällige Fehler wie Laststörungen und Temperaturverschiebungen in Echtzeit zu erkennen, die Steuerungsparameter dynamisch anpassen und die Störungssicherheit des Systems verbessern.

II. Strukturdesigns einer Doppelachsen-TestschleifeZinssatzTabelle

Die Konstruktion eines zweiachsigen TrägheitsgerätsTestrateTabelle muss die Grundvoraussetzungen von "hoher Präzision, hoher Steifigkeit, geringer Störung und Leichtgewicht" erfüllen." Es muss sicherstellen, dass die mechanische Struktur die Bewegung genau überträgt und gleichzeitig die Auswirkungen der eigenen Störungen auf die Prüfgenauigkeit minimiert.. Seine Kernstruktur besteht ausZinssatzTischrahmen, Schachtsystemanlage, Übertragungsmechanismus, Stützkonstruktion und Schutzvorrichtungen.Die Konstruktion jedes Teils bestimmt unmittelbar die mechanische Leistung und Prüfgenauigkeit desZinssatzIch habe einen Tisch.

(I) Kernstruktur Zusammensetzung

1.TEinheitliche Struktur: Als Kernkomponente zur Unterstützung der Prüfprobe und zur Realisierung der Winkelbewegung besteht sie aus einem inneren Rahmen (Rahmen der Tonhöhe-Achse) und einem äußeren Rahmen (Rahmen der Azimut-Achse).mit einer Breite von mehr als 20 mm,- Die Gestaltung des Rahmens muß eine Balance zwischen Steifigkeit und Leichtgewicht herstellen: Eine unzureichende Steifigkeit führt zu Verformungen während der Bewegung, was die Haltungsgenauigkeit beeinträchtigt;Übermäßiges Gewicht erhöht die Motorlast und reduziert die dynamische ReaktionsleistungAls Rahmenmaterial wird typischerweise eine hochfeste Aluminiumlegierung verwendet.und Verstärkungsrippen werden in wichtigen Bereichen hinzugefügt, um die Struktursteifigkeit zu verbessern und gleichzeitig das Gewicht zu reduzieren.

2.Baugruppe der Wellenanlage: Dies ist der Kernbestandteil, der die hochpräzise Winkelbewegung desgegessenDie Schachtsysteme bestehen hauptsächlich aus der Spindel, Lagern, Lagergehäusen und Verriegelungsmechanismen.Um die Rotationsgenauigkeit zu verbessern, high-precision rolling bearings (such as angular contact ball bearings and tapered roller bearings) or hydrostatic bearings (gas hydrostatic bearings and liquid hydrostatic bearings) are typically usedDie Vorteile von Walzlagern sind einfache Struktur, geringe Kosten und schnelle Reaktion, was sie für mittlere bis hohe Präzision geeignet macht.ZinssatzHydrostatische Lager tragen die Spindel durch eine Öl-/Gasfolie, die aus Hochdruckgas oder Flüssigkeit besteht, und bieten reibungslosen Betrieb, geringen Verschleiß und hohe Drehgenauigkeit.mit einer Breite von mehr als 20 mm,gegessenBei der Montage des Wellensystems muss die Vorbelastung des Lagers streng kontrolliert werden, um den radalen und axalen Ausfluss der Spindel zu verringern.Temperaturkompensationsdesign wird verwendet, um die Auswirkungen von Temperaturänderungen auf die Genauigkeit des Schachtsystems zu reduzieren.

3.Übertragungsmechanismus: Verantwortlich für die Übertragung der Motorbewegung an dieZinssatzTabellenrahmen, dessen Übertragungsgenauigkeit direktZinssatzBei der Übertragung von Kraftfahrzeugen wird der Antrieb direkt und indirekt angetrieben.ZinssatzEs hat die Vorteile hoher Übertragungsgenauigkeit, schneller Reaktion und keiner Übertragungsrückwirkung,Dies macht es zur bevorzugten Übertragungsmethode für hochechteZinssatzIndirekter Antrieb überträgt Bewegung durch Getriebekomponenten wie Getriebe, Synchronschnellen und Schrauben.aber erfordert eine präzise Bearbeitung und Montage, um den Rückschlag der Übertragung zu kontrollieren und Übertragungsschäden zu reduzieren.

4.Stützkonstruktion und Schutzvorrichtungen: Die Trägerstruktur, einschließlich der Basis und der Klammern, dient zur Befestigung der verschiedenen Komponenten desZinssatzEs muß eine ausreichende Steifigkeit und Stabilität aufweisen, um zu verhindern, daß sich äußere Schwingungen auf dieZinssatzGranit hat eine gute Stoßbeständigkeit und Stabilität, absorbiert Schwingungen wirksam und verbessert dieZinssatzSchutzvorrichtungen werden hauptsächlich zum Schutz der inneren Komponenten desZinssatzTabelle, um Staub, Feuchtigkeit usw. nicht in das Schachtsystem und den Übertragungsmechanismus einzudringen und gleichzeitig Sicherheitsunfälle während der Prüfung zu verhindern.Dazu gehören typischerweise Versiegelungsdeckel und Sicherheitsvorrichtungen. Gitters.

(II) Schlüsselpunkte der Konstruktionsplanung

1.Zwei-Achsen-Orthogonalitätskonstruktion: Der Orthogonalitätsfehler zwischen den beiden Achsen ist ein wesentlicher geometrischer Fehler, der die Genauigkeit der zweiachsigen Verbindung beeinträchtigt, und muss durch präzise Konstruktion und Montage gewährleistet werden.Während der Konstruktionsphase, wird die Montageposition der Schachtsystemkomponenten durch 3D-Modellierung optimiert, um sicherzustellen, dass die Mittellinien der beiden Achsen streng orthogonal sind.Ein Laser-Interferometer wird zur Echtzeitmessung verwendet, und der Orthogonalitätsfehler wird innerhalb weniger Sekunden durch Anpassung der Montagegenauigkeit des Lagergehäuses kontrolliert.

2.Leichtgewicht und dynamische Ausgleichsgestaltung: Ungleichmäßige Gewichtsverteilung zwischen denZinssatzDer Schwerpunkt liegt dabei auf der Entwicklung von Antrieben, die sich durch die Verringerung der Schwerkraft und die Erhöhung der Leistungsfähigkeit derZinssatzDie Anpassung der Masse an den Schwerpunkt des Tabellenrahmens ist notwendig, zusammen mit dynamischen Ausgleichsprüfungen und Korrekturen, um die exzentrische Masse zu beseitigen.ZinssatzDas Gleichgewicht des Tischs innerhalb eines minimalen Bereichs, um die Stabilität bei Hochgeschwindigkeitsdrehung zu gewährleisten.

3.Design zur Unterdrückung von Störungen: Mechanische Störungen durch dieZinssatzdie Tabelle selbst (z. B. Reibung des Lagers und Übertragungsfreiheit) und äußere Störungen (z. B. Vibrationen und Temperaturänderungen) können die Prüfgenauigkeit erheblich beeinträchtigen,und muss durch die Konstruktion unterdrückt werdenErstens wird eine Schwingungsabdeckung angenommen, bei der Schwingungsabdeckungsplätze oder -plattformen zwischen der Basis und dem Boden platziert werden, um äußere Schwingungen zu absorbieren.ein Temperaturregelungskonzept angenommen wird, die Installation von Heiz-/Kühlgeräten und Temperatursensoren im Inneren derZinssatzTabelle zur Steuerung derZinssatzDies wird durch die Eingliederung von Geräten in den Betriebsbereich der Tischmaschine in Echtzeit erleichtert, wodurch die Auswirkungen von Temperaturänderungen auf die Genauigkeit der Welle und die Eigenschaften des Materials verringert werden.Das Kabel- und Leitungsdesign ist so optimiert, dass Spannung und Reibung zwischen Kabeln und Leitungen während derZinssatzBewegung des Tisches, die das Störmoment verringert.

4.Montage des Prüfstücks und Schnittstellenplanung: Die Installationsgenauigkeit des Prüfstücks beeinflusst unmittelbar die Zuverlässigkeit der Prüfergebnisse und erfordert die Konzeption einer hochpräzisen Installationsoberfläche und einer Positionierungsreferenz.Positionierungsmethoden wie das Lokalisieren von Nadeln und Endflanschen werden typischerweise verwendet, um sicherzustellen, dass das Montagenzentrum des Prüfstücks mit dem Drehzentrum des Prüfstücks zusammenfällt.ZinssatzGleichzeitig sollten die notwendigen Signal- und Stromschnittstellen reserviert werden, um die Verbindung zwischen dem Prüfstück und den externen Prüfsystemen zu erleichtern,und die Schnittstellengestaltung darf dieZinssatzBewegungsbereich und Genauigkeit des Tisches.

III. Schlussfolgerung

Das Prinzip der Bewegungssteuerung und die Konstruktion einer zweiachsigen TrägheitsprüfungZinssatzDie hohe Präzision der Bewegungssteuerung hängt von der hohen Steifigkeit und geringen Störungen der Konstruktion ab.Während die Optimierung des Strukturdesigns eine solide Grundlage für die Implementierung von Bewegungssteuerungsalgorithmen bietet- Da sich die Trägheitsnavigationstechnologie auf höhere Präzision und Miniaturisierung hin entwickelt, werden die Leistungsanforderungen für die Trägheitsprüfung mit zwei Achsen erhöht.ZinssatzIn Zukunft werden die it is necessary to further integrate advanced control algorithms (such as intelligent control and robust control) with high-precision structural design technologies (such as additive manufacturing and precision assembly) to continuously improve the testing accuracy, dynamische Reaktionsleistung und Zuverlässigkeit derZinssatzDie Entwicklung der Trägheitstechnologie wird stark unterstützt.