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转台设备在航空航天领域发挥着重要的作用,本文所研制的单轴转台是为航天用倾角传感器提供标准位置量的设备。本文通过分析单轴转台位置控制设备的技术指标,对转台的电控部分进行了总体设计,给出了系统框图,框图中将位置转台系统分为两个组成部分:设定部分与伺服部分。设定部分用以设置转台的目标角位置,设定量以脉冲控制的方式发送到伺服部分进行电机的伺服控制。系统设定部分给出了具体的软硬件设计,并以微控制器虚拟伺服部分进行了调试。结果表明,设定部分的设计满足任务要求。伺服部分通过对转台位置常用的控制方法进行了对比分析,最终选用了复合控制。根据无刷直流电机的驱动特点,确定了前馈控制与电流环、速度环、位置环“三环”闭环控制相结合的复合控制策略。并以控制策略为指导对系统相关器件进行了选型。文中建立了无刷直流电机的数学模型,通过将各个控制环路等效,最终建立了系统的“三环”闭环控制模型,并以转台的速度无骤变、位置无超调为原则,通过“三环”闭环控制模型的simulink仿真,试凑得到系统的控制参数。建立的“三环”闭环控制模型表明,单轴位置转台是II型系统,在阶跃、斜坡信号作用下系统的稳态误差为零;在加速度信号的作用下,如果以系统的稳定性为前提设置较高的开环增益,可以将稳态误差控制在所允许的范围之内。将整定的控制参数带回到模型中得到系统开环传递函数,绘制的波特图表明系统具有很高的稳定性。基于不变性原理在“三环”闭环控制的基础上加入速度的前馈控制,仿真结果表明速度前馈通道的加入既不影响系统的稳定性,又能改善系统动态响应。另外,仿真时整定的控制参数可以作为伺服部分调试时的参考,文章最后简要介绍了转台标定所需要的设备。