专利名称：稳定平台双直流力矩电机微差动驱动消除齿隙的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用双直流力矩电机微差动驱动消除稳定平台传动齿轮间 隙的方法，属高精度伺服控制方法，它能有效地消除传动齿轮反向间隙对稳定平 台定位精度的影响。
二背景技术：
稳定平台具有隔离运动物体扰动和自动稳定的功能，广泛地应用于空间遥 感、通信、航拍、导航和制导、舰载导弹发射台和船载卫星接收天线等领域。随 着航空、航天和航海器等所携带的科学仪器越来越精密，对仪器整体或局部指向 精度和稳定度要求越来越高，髙性能稳定平台是保证航空、航天等国防型号产品 和武器系统精度和性能的基础。直流力矩电机和传动齿轮是稳定平台的重要组成 部分，齿轮反向间隙是影响稳定平台定位精度的主要因素，它还会引起稳定平台 的机械部件在换向时产生冲击、失步、超调和振荡等现象，使用高精度的传动齿 轮和安装时加入预紧力的方法，可以在一定程度上降低反向间隙的影响，但传动 齿轮总是存在制造误差，加之长期使用会产生磨损，因此，这不能解决本质问题， 采用双直流力矩电机微差动驱动消除传动齿隙的方法可以从根本上消除传动齿 隙的影响，提高稳定平台的定位精度。
三
发明内容
为了消除传动齿轮反向间隙对稳定平台定位精度的影响，本发明提供一种利 用双直流力矩电机微差动驱动消除稳定平台传动齿轮间隙的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是采用双直流力矩电机驱动稳定 平台的传动齿轮，记稳定平台的控制器给第一和第二两个直流力矩电机的无差动 控制量为"，设第一直流力矩电机的控制量为",，第二直流力矩电机的控制量为 "2,差动量A"为两个电机独立驱动稳定平台时能够克服传动机构静摩擦力的最 小控制量，取M, =" + △", "2-W-Aw,第一直流力矩电机的控制量",和第二直 流力矩电机的控制量"2分别经第一伺服放大器和第二伺服放大器后,再分别驱动 各自的直流力矩电机，当|"|^厶"|时，第一和第二两个直流力矩电机同向驱动传 动齿轮，当l"卜lA"l时，第一和第二两个直流力矩电机形成反向驱动传动齿轮， 其中控制量绝对值大的直流力矩电机起驱动传动齿轮转动的主导作用，控制量绝 对值小的直流力矩电机反向驱动，使得第一和第二两个直流力矩电机的传动轴齿 轮分别与传动齿轮的正反转动方向啮合，从而消除传动齿隙的影响，实现换向时 连续驱动传动齿轮，达到提高稳定平台定位精度的目的。
本发明的有益效果是，它克服了单直流力矩电机驱动时，在换向时存在反向 齿隙问题，不能正反连续驱动而导致稳定平台低速时容易产生冲击、失步、超调 和振荡等现象，提高了稳定平台的定位精度，其结构简单，易于实现。
四
图1为稳定平台双直流力矩电机微差动驱动消除齿隙的方法原理图。
五具体实施方式
本发明的具体实施方式
如图1所示，设第一直流力矩电机的控制量为",，第 二直流力矩电机的控制量为A,差动量At/为两个电机独立驱动稳定平台时能够 克服传动机构静摩擦力的最小控制量，取",-k + Am， "2="-A ,第一直流力
矩电机的控制量",和第二直流力矩电机的控制量"2分别经第一伺服放大器和第
二伺服放大器后，再分别驱动各自的直流力矩电机。当I"I^A"I时，第一和第二 两个直流力矩电机同向驱动传动齿轮，当j"卜lA"l时，第一和第二两个直流力矩 电机形成反向驱动传动齿轮，其中控制量绝对值大的直流力矩电机起驱动传动齿 轮转动的主导作用，控制量绝对值小的直流力矩电机反向驱动，使得第一和第二 两个直流力矩电机的传动轴齿轮分别与传动齿轮的正反转动方向啮合，从而消除 传动齿隙的影响，实现换向时连续驱动传动齿轮，达到提高稳定平台定位精度的 目的。
权利要求
1.一种稳定平台双直流力矩电机微差动驱动消除齿隙的方法，其特征是利用双直流力矩电机驱动稳定平台传动齿轮，记稳定平台的控制器给第一和第二两个直流力矩电机的无差动控制量为u，设第一直流力矩电机的控制量为u1，第二直流力矩电机的控制量为u2，差动量Δu为两个电机独立驱动稳定平台时能够克服传动机构静摩擦力的最小控制量，取u1＝u+Δu，u2＝u-Δu，第一直流力矩电机的控制量u1和第二直流力矩电机的控制量u2分别经第一伺服放大器和第二伺服放大器后，再分别驱动各自的直流力矩电机，当|u|≥|Δu|时，第一和第二两个直流力矩电机同向驱动传动齿轮，当|u|＜|Δu|时，第一和第二两个直流力矩电机形成反向驱动传动齿轮，其中控制量绝对值大的直流力矩电机起驱动传动齿轮转动的主导作用，控制量绝对值小的直流力矩电机反向驱动，使得第一和第二两个直流力矩电机的传动轴齿轮分别与传动齿轮的正反转动方向啮合，从而消除传动齿隙的影响，实现低速换向时连续驱动传动齿轮，达到提高稳定平台定位精度的目的。
全文摘要
一种稳定平台双直流力矩电机微差动驱动消除齿隙的方法，属高精度伺服控制方法。该方法利用双直流力矩电机驱动稳定平台传动齿轮，稳定平台的控制器控制量分别叠加正负差动量后通过两个伺服放大器分别控制两个直流力矩电机，当稳定平台控制器的控制量绝对值大于等于差动控制量绝对值时，两个电机同向驱动传动齿轮，当控制器控制量绝对值小于差动控制量绝对值时，两个电机形成反向驱动传动齿轮，其中控制量绝对值大的电机起驱动传动齿轮转动的主导作用，控制量绝对值小的直流力矩电机反向驱动，使得两个电机的转动轴齿轮分别与传动齿轮的正反转动方向啮合，消除传动齿隙的影响，从而实现稳定平台换向时能够连续驱动传动齿轮，达到提高稳定平台定位精度的目的。
文档编号F16H57/12GK101298884SQ20081002045
公开日2008年11月5日 申请日期2008年3月7日 优先权日2008年3月7日
发明者盛守照 申请人:南京航空航天大学