[发明专利]一种两自由度大负载跟踪稳定平台系统

权利要求书

1.一种两自由度大负载跟踪稳定平台系统，其特征在于包括结构系统、动力系统及控制系统；所述的结构系统包括四个线振动减振器（2）、基座（1）、方位框架（6）和俯仰框架（10）；所述的动力系统均采用有刷直流力矩电机+减速齿轮系统，包括方位有刷直流力矩电机（4）和方位减速齿轮（20），用于驱动方位框架（6）；俯仰有刷直流力矩电机（15）和俯仰减速齿轮（16），用于驱动俯仰框架（10）；所述控制系统包括测量组件和控制电路，测量组件包括光电成像器件（17）、位置姿态测量系统POS（11）、两支MEMS陀螺仪（13）、一支MEMS加速度计（8）、方位光电码盘（3）、俯仰光电码盘（7）；控制电路的电路板集中安装在电路箱（5）内，且电缆线路从方位轴系（18）、俯仰轴系（14）内部穿过；光电成像器件（17）、位置姿态测量系统POS（11）、陀螺仪（13）、加速度计（8）通过俯仰轴系（14）支承安装在方位框架（6）内，方位框架（6）通过方位轴系（18）支承吊于基座（1）下，基座（1）采用圆周封闭的整体式环形硬铝合金结构通过四个线振动减振器（2）坐安装底板（19）上。

所述的方位框架（6）、俯仰框架（10）由外到内分布，两框架回转轴线正交于一点；方位框架（6）采用封闭的整体式U形结构，通过方位轴系（18）支承吊于在基座（1）下，绕方位轴系（18）实现0°至360°旋转，并由方位光电码盘（3）测量方位框架（6）和基座（1）的相对转角；俯仰框架（10）采用开放的整体式方形结构，通过俯仰轴系（14）支承安装在方位框架（6）内，绕俯仰轴系（14）实现-90°至0°旋转，并由俯仰光电码盘（7）测量俯仰框架（10）和方位框架（6）的相对转角；方位框架（6）隔离基座方位角速率，俯仰框架（10）隔离基座滚转角速率；实现抵消干扰力矩，实时稳定和调整俯仰框架上的光电成像器件视轴的目的。

2.根据权利要求1所述的一种两自由度大负载跟踪稳定平台系统，其特征在于：所述基座（1）底部设计4个向上突起，4个突起下分别放置4个线形减振器（2），减振器与安装底板（19）相连，实现线形减振器（2）内嵌式安装，并隔离来自飞机载体的高频振动；基座（1）中部方位轴系安装孔（102）根据方位角接触轴承（1803）结构及尺寸设计，实现基座（1）和方位角接触轴承（1803）外环的配合。

3.根据权利要求1所述的一种两自由度大负载跟踪稳定平台系统，其特征在于：所述方位有刷直流力矩电机（4）由电刷（402）、电机轴座（405）、电机轴（408）、转子钢环（410）、绕组线圈（403）、定子钢环（404）、轴承（409）、固定螺母（401）和安装法兰（411）组成，通过方位电机轴座（405）安装在基座（1）上；方位有刷直流力矩电机（4）的输出轴端设计成方位电机轴端齿轮（406）形式，方位电机轴端齿轮（406）与方位减速齿轮（20）啮合。

4.根据权利要求1所述的一种两自由度大负载跟踪稳定平台系统，其特征在于：所述俯仰有刷直流力矩电机（15）由电刷（1511）、电机轴座（1501）、电机轴（1502）、转子钢环（1509）、绕组线圈（1510）、定子钢环（1505）、轴承（1506）、固定螺母（1508）和安装法兰（1507）组成，通过俯仰电机轴座（1501）安装在俯仰框架（10）侧板上；俯仰有刷直流力矩电机（15）的输出轴端设计成俯仰电机轴端齿轮（1503）形式，俯仰电机轴端齿轮（1503）与俯仰减速齿轮（16）啮合。

5.根据权利要求1所述的一种两自由度大负载跟踪稳定平台系统，其特征在于：所述方位轴系（18）由方位轴（1801）、方位角接触轴承（1803）、紧固螺母（1806）、键（1802）和方位减速齿轮（20）组成；方位角接触轴承（1803）外环与基座配合，方位角接触轴承（1803）内环与方位轴（1801）配合，实现方位轴（1801）的径向力支承和轴向力支承。方位减速齿轮（20）通过紧固螺母（1806）、内六角圆柱头螺钉（1804）固定在方位轴（1801）上，同时，方位减速齿轮（20）与方位轴（1801）通过键（1802）配合，实现动力传递。