一种飞行器姿态模拟三自由度电动转台制造技术

本发明专利技术涉及一种飞行器姿态模拟三自由度电动转台。本发明专利技术属于仿真技术领域。一种飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其特点是：三自由度电动转台包括内框、中框、外框和台体基座，在台体基座上装有外框，外框装有中框，中框装有内框；外框转轴有一台驱动直流力矩电机，电机、码盘同轴安装；中框轴置于外框架上，有两台并联驱动直流力矩电机，电机、码盘分置两端；内框有一台驱动直流力矩电机，码盘、电机同轴安装，外框、中框和内框轴在空间上相互垂直，且交于一点。本发明专利技术具有结构简单、装配紧凑、经济实用、数据准确、仿真度高，模拟飞行器姿态的精度高和动态性能好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于仿真
，特别是涉及一种飞行器姿态模拟三自由度电动转台。
技术介绍
目前，飞行运动及自动飞行控制系统仿真以实现飞行运动规律、飞行控制方法研 究为目的，现有飞行控制系统中缺少飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其平稳性差，模拟 数据不准确，造成仿真效果偏差大，真实感差，失真现象严重，甚至由于数据失真造成训练 结果与架机实操的不一致，带来飞行安全等隐患。急需一种飞行器姿态模拟三自由度电动 转台来弥补此技术缺陷。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种飞行器姿态模拟三自由度 电动转台。 本专利技术的目的是提供一种结构简单、装配紧凑、经济实用、数据准确、仿真度高，模拟飞行器姿态的精度高和动态性能好等特点的飞行器姿态模拟三自由度电动转台。 本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是 —种飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其特点是三自由度电动转台包括内框、中框、外框和台体基座，在台体基座上装有外框，外框装有中框，中框装有内框；外框转轴有一台驱动直流力矩电机，电机、码盘同轴安装；中框轴置于外框架上，有两台并联驱动直流力矩电机，电机、码盘分置两端；内框有一台驱动直流力矩电机，码盘、电机同轴安装，外框、中框和内框轴在空间上相互垂直，且交于一点。 本专利技术还可以采用如下技术方案 所述的飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其特点是外框和中框为半框式音叉 结构，内框为一个平面圆盘。 所述的飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其特点是内框、中框、外框驱动直流 力矩电机设有位置反馈元件光电编码盘。 所述的飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其特点是内框连装有负载安装夹具、 电机、电机转轴、支承轴承、码盘，负载安装夹具固定在电机转轴上，电机转轴有支承轴承， 电机转轴连装有码盘。 所述的飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其特点是中框设有左、右两根半轴、 轴承、码盘；左、右两根半轴安装在中框的两侧，由一对角接触轴承支承在外框架上；码盘 安装在左、右半轴上。 所述的飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其特点是外框设有外框电机、电机转 轴、轴承、码盘；外框的半框结构空心腔内有加强筋；外框连装在电机转轴上，电机转轴有 角接触轴承支承，电机转轴下端的有辅助轴承，电机转轴下部连装有编码器。 所述的飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其特点是外框与基座间装有刻度盘。 本专利技术具有的优点和积极效果是 飞行器姿态模拟三自由度电动转台由于采用了本专利技术的技术方案，与现有技术相 比具有结构简单、装配紧凑、经济实用、数据准确、仿真度高，模拟飞行器姿态的精度高和动 态性能好等优点。附图说明图1是本专利技术的装配结构示意图；图2是本专利技术内框结构示意图；图3是本专利技术中框结构示意图；图4是本专利技术外框及基座结构示意图；图5是外框结构示意图；图6是图5的俯视结构示意图；图7是外框轴结构示意图；图8是图7的俯视结构示意图；图9是转台系统总体结构框图；图10是三框伺服控制系统原理图；图ll是操纵台前面板布局。图中，1-基座，2-外框，2. 1-刻度盘，2. 2-轴承组件，2. 3-外框主轴，2. 4-电机，2. 5-辅助轴承，2. 6-编码器，3-中框，3. 1-中框轴，3. 2-轴承组件，3. 3-电机，4-内框， 4. 1-夹具，4. 2-内框轴，4. 3-轴承组件，4. 4-辅助轴承，4. 5_编码器，4. 6-限位开关， 4. 7-刻度盘。具体实施例方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下 参阅附图l至图ll。 实施例1 —种飞行器姿态模拟三自由度电动转台，包括内框4、中框3、外框2和台体基座1， 在台体基座1上装有外框2，外框2装有中框3，中框3装有内框4 ;外框转轴有一台驱动直 流力矩电机，电机、码盘同轴安装；中框轴置于外框架上，有两台并联驱动直流力矩电机，电 机、码盘分置两端；内框有一台驱动直流力矩电机，码盘、电机同轴安装，外框、中框和内框 轴在空间上相互垂直，且交于一点。基座为立方体，三个框架设计为u-u-i形，即外框和中 框均为半框式音叉结构，内框为一个平面圆盘，其基本尺寸由负载安装空间确定。 内框、中框、外框驱动直流力矩电机设有位置反馈元件光电编码盘。内框4连装有 负载安装夹具4. 1、电机、电机内框转轴4. 2、支承轴承组件4. 3、编码器4. 5，负载安装夹具 4. 1固定在电机内框转轴4. 2上，电机内框转轴4. 2有辅助轴承4. 4，电机转轴连装有编码 器4.5。电机转轴连装有刻度盘4.7，内框设有转动限位开关4.6。中框3设有左、右两根半 中框轴3. 1、轴承组件3. 2、电机3. 3、编码器；左、右两根半轴安装在中框的两侧，由一对角 接触轴承组件3. 2支承在外框架上；编码器、刻度盘分别安装在右半轴上。外框2设有外框电机2. 4、电机外框主轴2. 3、轴承组件2. 2、编码器2. 6 ;外框2的半框结构空心腔内有加强 筋；外框2连装在电机外框主轴2. 3上，外框主轴2. 3有角接触轴承组件2. 2支承，电机主 轴2. 3下端的有辅助轴承2. 5，电机主轴2. 3下部连装有编码器2. 6，外框2与基座1间装 有刻度盘2. 1。 本实施例的具体结构及其工作原理如下 1.转台组成结构 飞行器姿态模拟三自由度电动转台由基座和三个运动框架组成，用以安装试验负 载，模拟飞行器的三维姿态运动。 转台转动轴坐标系依据飞行器运动坐标系而定。飞行器的姿态运动坐标轴系(机 体轴系)和相应的转台转动轴坐标系设置为三轴转台的内、中、外三框的转动轴分别对应 飞行器的滚动轴、俯仰轴和偏航轴，即以内框表征飞行器的滚转运动，中框表征俯仰 运动，外框表征偏航运动。转台三轴在空间相互垂直，且交于一点。结合三轴坐标轴系，转台整体由内框、中框、外框和台体基座四部分组成。其结构基座为立方体，三个框架设计为u-u-i形，即外框和中框均为半框式音叉结构，内框为一个平面圆盘，其基本尺寸由负载安装空间确定。三框均由直流力矩电机直接驱动，采用光电编 码盘为位置反馈元件。 内框采用一台直流力矩电机驱动，码盘、电机同轴安装；中框轴置于外框架上，采 用两台直流力矩电机并联驱动，为使外框架运动平稳，电机、码盘分置两端。外框转轴采用 一台直流力矩电机驱动，电机、码盘同轴安装。如图1所示。 (1)内框轴系组件 内框轴系是三轴转台的关键组成部分之一，它包括内框(即内框电机转轴)、负载 安装夹具、内框电机、支承轴承、码盘等，如图2所示。内框安装盘采用LC4高强度合金铝制 造。(2)中框轴系组件 中框轴系包括中框、中框左右半轴、中框驱动电机、轴承、码盘等。中框轴系组件支 承在外框架上，如图3所示。 中框轴系由左、右两根半轴构成，分别安装在中框的左右两侧，由一对角接触轴承 支承在外框架上。轴的形状、尺寸都由结构设计确定，材料为40Cr合金钢。两个驱动电机、 码盘分别安装在左、右半轴上。 (3)外框轴系组件 外框轴系组件由外框、外框轴、外框电机、轴承、码盘、底座等组成，如图4所示。 外框为半框结构，壁厚15mm，在空心腔内增加一加强筋，以增加外框架的整体刚度 和强度。框架采用铸造方式，材料为ZL107并进行淬火时效处理。 外框轴是三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其特征是：三自由度电动转台包括内框、中框、外框和台体基座，在台体基座上装有外框，外框装有中框，中框装有内框；外框转轴有一台驱动直流力矩电机，电机、码盘同轴安装；中框轴置于外框架上，有两台并联驱动直流力矩电机，电机、码盘分置两端；内框有一台驱动直流力矩电机，码盘、电机同轴安装，外框、中框和内框轴在空间上相互垂直，且交于一点。

【技术特征摘要】
一种飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其特征是三自由度电动转台包括内框、中框、外框和台体基座，在台体基座上装有外框，外框装有中框，中框装有内框；外框转轴有一台驱动直流力矩电机，电机、码盘同轴安装；中框轴置于外框架上，有两台并联驱动直流力矩电机，电机、码盘分置两端；内框有一台驱动直流力矩电机，码盘、电机同轴安装，外框、中框和内框轴在空间上相互垂直，且交于一点。2. 根据权利要求1所述的飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其特征是外框和中框为半框式音叉结构，内框为一个平面圆盘。3. 根据权利要求1所述的飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其特征是内框、中框、外框驱动直流力矩电机设有位置反馈元件光电编码盘。4. 根据权利要求1、2或3所述的飞行器姿态模拟三自由度电动转台，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王力，王坤，陈斌，罗云林，林家泉，孙丹，韩蕾，郭晓静，白玲，付永领，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]