一種二維精密伺服跟蹤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、作為軍事應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域，導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展有著不可替代的地位。其中作為導(dǎo)彈“眼睛”的導(dǎo)引頭，其重要性更是不言而喻。導(dǎo)引頭的主要作用是截獲、跟蹤輻射源（目標(biāo)）。而如何保證導(dǎo)引頭可靠、精確的跟蹤目標(biāo)，靠的則是導(dǎo)引頭的雷達(dá)尋的制導(dǎo)；其中，伺服跟蹤機(jī)構(gòu)是導(dǎo)引頭雷達(dá)尋的制導(dǎo)系統(tǒng)中核心部件之一。伺服跟蹤機(jī)構(gòu)性能的優(yōu)劣直接影響著導(dǎo)引頭的整體性能。
　　在雷達(dá)尋的制導(dǎo)中，伺服跟蹤機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)雷達(dá)導(dǎo)引的基礎(chǔ)，它需要具有控制特性好，動態(tài)響應(yīng)好，重量輕，

2、結(jié)構(gòu)緊湊，低速平穩(wěn)性好等特點(diǎn)。在具體使用環(huán)境中，導(dǎo)彈命中目標(biāo)前，導(dǎo)彈與目標(biāo)的夾角一般在30°～60°范圍內(nèi)，所以伺服跟蹤機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)角度設(shè)計(jì)要考慮滿足最大值；但是由于受安裝結(jié)構(gòu)的限制，一般伺服跟蹤機(jī)構(gòu)最大活動角度在40°左右。本課題針對運(yùn)動角度限制問題，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)緊湊、具有更大運(yùn)動角度范圍、滿足各項(xiàng)伺服運(yùn)動指標(biāo)的輕量化高精度二維伺服跟蹤機(jī)構(gòu)。
　　二維伺服跟蹤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)前期，廣泛查閱和對比國內(nèi)外資料，總結(jié)常見的伺服跟蹤機(jī)構(gòu)種類，比較不

3、同結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍和環(huán)境、結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)，確定采用X-Y型結(jié)構(gòu)伺服跟蹤機(jī)構(gòu)來開展設(shè)計(jì)；建立三維建模，引入結(jié)構(gòu)優(yōu)化，主要針對質(zhì)量分布、傳動形式展開設(shè)計(jì)優(yōu)化，使總質(zhì)量最輕、占用空間最小的指標(biāo)要求在滿足剛度的前提下獲得。在結(jié)構(gòu)已定的前提下滿足控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的性能要求，同時采用控制設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，使系統(tǒng)具有優(yōu)異的伺服跟蹤性能。建立電機(jī)驅(qū)動模型，以尋求最優(yōu)綜合性能為目標(biāo)，通過控制和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化綜合，找到給定的控制參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，最優(yōu)的控制增益和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變量值