專利名稱：穩(wěn)定平臺雙直流力矩電機微差動驅(qū)動消除齒隙的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用雙直流力矩電機微差動驅(qū)動消除穩(wěn)定平臺傳動齒輪間 隙的方法，屬高精度伺服控制方法，它能有效地消除傳動齒輪反向間隙對穩(wěn)定平 臺定位精度的影響。
二背景技術：
穩(wěn)定平臺具有隔離運動物體擾動和自動穩(wěn)定的功能，廣泛地應用于空間遙 感、通信、航拍、導航和制導、艦載導彈發(fā)射臺和船載衛(wèi)星接收天線等領域。隨 著航空、航天和航海器等所攜帶的科學儀器越來越精密，對儀器整體或局部指向 精度和穩(wěn)定度要求越來越高，髙性能穩(wěn)定平臺是保證航空、航天等國防型號產(chǎn)品 和武器系統(tǒng)精度和性能的基礎。直流力矩電機和傳動齒輪是穩(wěn)定平臺的重要組成 部分，齒輪反向間隙是影響穩(wěn)定平臺定位精度的主要因素，它還會引起穩(wěn)定平臺 的機械部件在換向時產(chǎn)生沖擊、失步、超調(diào)和振蕩等現(xiàn)象，使用高精度的傳動齒 輪和安裝時加入預緊力的方法，可以在一定程度上降低反向間隙的影響，但傳動 齒輪總是存在制造誤差，加之長期使用會產(chǎn)生磨損，因此，這不能解決本質(zhì)問題， 采用雙直流力矩電機微差動驅(qū)動消除傳動齒隙的方法可以從根本上消除傳動齒 隙的影響，提高穩(wěn)定平臺的定位精度。
三
發(fā)明內(nèi)容
為了消除傳動齒輪反向間隙對穩(wěn)定平臺定位精度的影響，本發(fā)明提供一種利 用雙直流力矩電機微差動驅(qū)動消除穩(wěn)定平臺傳動齒輪間隙的方法。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是采用雙直流力矩電機驅(qū)動穩(wěn)定 平臺的傳動齒輪，記穩(wěn)定平臺的控制器給第一和第二兩個直流力矩電機的無差動 控制量為"，設第一直流力矩電機的控制量為",，第二直流力矩電機的控制量為 "2,差動量A"為兩個電機獨立驅(qū)動穩(wěn)定平臺時能夠克服傳動機構(gòu)靜摩擦力的最 小控制量，取M, =" + △", "2-W-Aw,第一直流力矩電機的控制量",和第二直 流力矩電機的控制量"2分別經(jīng)第一伺服放大器和第二伺服放大器后,再分別驅(qū)動 各自的直流力矩電機，當|"|^厶"|時，第一和第二兩個直流力矩電機同向驅(qū)動傳 動齒輪，當l"卜lA"l時，第一和第二兩個直流力矩電機形成反向驅(qū)動傳動齒輪， 其中控制量絕對值大的直流力矩電機起驅(qū)動傳動齒輪轉(zhuǎn)動的主導作用，控制量絕 對值小的直流力矩電機反向驅(qū)動，使得第一和第二兩個直流力矩電機的傳動軸齒 輪分別與傳動齒輪的正反轉(zhuǎn)動方向嚙合，從而消除傳動齒隙的影響，實現(xiàn)換向時 連續(xù)驅(qū)動傳動齒輪，達到提高穩(wěn)定平臺定位精度的目的。
本發(fā)明的有益效果是，它克服了單直流力矩電機驅(qū)動時，在換向時存在反向 齒隙問題，不能正反連續(xù)驅(qū)動而導致穩(wěn)定平臺低速時容易產(chǎn)生沖擊、失步、超調(diào) 和振蕩等現(xiàn)象，提高了穩(wěn)定平臺的定位精度，其結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。
四

圖1為穩(wěn)定平臺雙直流力矩電機微差動驅(qū)動消除齒隙的方法原理圖。
五具體實施方式
本發(fā)明的具體實施方式
如圖1所示，設第一直流力矩電機的控制量為",，第 二直流力矩電機的控制量為A,差動量At/為兩個電機獨立驅(qū)動穩(wěn)定平臺時能夠 克服傳動機構(gòu)靜摩擦力的最小控制量，取",-k + Am， "2="-A ,第一直流力
矩電機的控制量",和第二直流力矩電機的控制量"2分別經(jīng)第一伺服放大器和第
二伺服放大器后，再分別驅(qū)動各自的直流力矩電機。當I"I^A"I時，第一和第二 兩個直流力矩電機同向驅(qū)動傳動齒輪，當j"卜lA"l時，第一和第二兩個直流力矩 電機形成反向驅(qū)動傳動齒輪，其中控制量絕對值大的直流力矩電機起驅(qū)動傳動齒 輪轉(zhuǎn)動的主導作用，控制量絕對值小的直流力矩電機反向驅(qū)動，使得第一和第二 兩個直流力矩電機的傳動軸齒輪分別與傳動齒輪的正反轉(zhuǎn)動方向嚙合，從而消除 傳動齒隙的影響，實現(xiàn)換向時連續(xù)驅(qū)動傳動齒輪，達到提高穩(wěn)定平臺定位精度的 目的。
權利要求
1.一種穩(wěn)定平臺雙直流力矩電機微差動驅(qū)動消除齒隙的方法，其特征是利用雙直流力矩電機驅(qū)動穩(wěn)定平臺傳動齒輪，記穩(wěn)定平臺的控制器給第一和第二兩個直流力矩電機的無差動控制量為u，設第一直流力矩電機的控制量為u1，第二直流力矩電機的控制量為u2，差動量Δu為兩個電機獨立驅(qū)動穩(wěn)定平臺時能夠克服傳動機構(gòu)靜摩擦力的最小控制量，取u1＝u+Δu，u2＝u-Δu，第一直流力矩電機的控制量u1和第二直流力矩電機的控制量u2分別經(jīng)第一伺服放大器和第二伺服放大器后，再分別驅(qū)動各自的直流力矩電機，當|u|≥|Δu|時，第一和第二兩個直流力矩電機同向驅(qū)動傳動齒輪，當|u|＜|Δu|時，第一和第二兩個直流力矩電機形成反向驅(qū)動傳動齒輪，其中控制量絕對值大的直流力矩電機起驅(qū)動傳動齒輪轉(zhuǎn)動的主導作用，控制量絕對值小的直流力矩電機反向驅(qū)動，使得第一和第二兩個直流力矩電機的傳動軸齒輪分別與傳動齒輪的正反轉(zhuǎn)動方向嚙合，從而消除傳動齒隙的影響，實現(xiàn)低速換向時連續(xù)驅(qū)動傳動齒輪，達到提高穩(wěn)定平臺定位精度的目的。
全文摘要
一種穩(wěn)定平臺雙直流力矩電機微差動驅(qū)動消除齒隙的方法，屬高精度伺服控制方法。該方法利用雙直流力矩電機驅(qū)動穩(wěn)定平臺傳動齒輪，穩(wěn)定平臺的控制器控制量分別疊加正負差動量后通過兩個伺服放大器分別控制兩個直流力矩電機，當穩(wěn)定平臺控制器的控制量絕對值大于等于差動控制量絕對值時，兩個電機同向驅(qū)動傳動齒輪，當控制器控制量絕對值小于差動控制量絕對值時，兩個電機形成反向驅(qū)動傳動齒輪，其中控制量絕對值大的電機起驅(qū)動傳動齒輪轉(zhuǎn)動的主導作用，控制量絕對值小的直流力矩電機反向驅(qū)動，使得兩個電機的轉(zhuǎn)動軸齒輪分別與傳動齒輪的正反轉(zhuǎn)動方向嚙合，消除傳動齒隙的影響，從而實現(xiàn)穩(wěn)定平臺換向時能夠連續(xù)驅(qū)動傳動齒輪，達到提高穩(wěn)定平臺定位精度的目的。
文檔編號F16H57/12GK101298884SQ20081002045
公開日2008年11月5日 申請日期2008年3月7日 優(yōu)先權日2008年3月7日
發(fā)明者盛守照 申請人:南京航空航天大學