方位雙穩定轉臺伺服系統的設計與實現

這里提出一種方位雙穩定轉臺伺服系統設計和工程實現方法。其主要工作原理是利用慣性導航INS(Inertial Navigation System)信息和程序引導技術，實時調整轉臺方位指向目標的大地角度，實現對預定目標的實時、快速、準確指向，對于載體的擾動干擾利用捷聯慣性傳感器，在轉臺上實現一級穩定方法來隔離，從而達到轉臺對目標的穩定指向。

1 伺服系統組成
伺服系統設備包括轉臺控制器、方位轉臺、伺服電機、減速機構、角度傳感器、慣性傳感器、安全機構等。組成框圖如圖1所示。由一臺轉臺控制器控制兩套方位轉臺，在水平方向上做一維穩定運轉。

該伺服系統具有如下設計特點：1)采用以INS平臺數據引導的程序跟蹤體制，保證了跟蹤的準確性和快速性：2)采用捷聯速率陀螺傳感器，用以隔離載體姿態變化對方位轉臺指向的影響，使轉臺具有抗載體擾動的能力。

2 轉臺控制器
轉臺控制器包括控制計算機、驅動功放、電機、角位置傳感器、速率陀螺等，其構成框圖如圖2所示。控制計算機用來控制2個轉臺方位實時指向預定位置。而轉臺控制器為1個19英寸4U高的標準抽屜，前面板如圖3所示。

轉臺控制計算機硬件由PC-104板卡組成，主要包括主板(帶CPU模塊)、AD／DA、I／0板、串口通信板、ARINC429接口板、編碼板、激磁板等。由于PC-104板卡之間采用“針”和“孔”層疊形式連接，接合緊密、結構緊湊、體積小巧，具有極好的抗振性，適用于環境惡劣的機載設備。經過加固后的PC-104計算機如圖4所示。