[发明专利]一种两自由度大负载跟踪稳定平台系统

摘要

一种两自由度大负载跟踪稳定平台系统，包括基座、四个线振动减振器、方位框架、俯仰框架、任务载荷（光电成像器件、两支MEMS加速度计、两支MEMS陀螺仪、POS）、两部有刷直流力矩电机、两支光电码盘、两框架控制电路。基座通过线振动减振器与飞机相连，隔离飞机线振动。方位框架由基座支承，并承载俯仰框组件，实现0°至360°内回转；俯仰框架由方位框支承，并承载任务载荷，实现-90°至0°回转。控制部分根据陀螺仪提供的框架角速率信息以及POS或加速度计提供的姿态信息驱动电机转动框架，补偿隔离飞机角运动。本发明具有精度高、承载/自重比大的特点并具有自身姿态基准，适用于轻小型航空监控系统中相机视轴的稳定。

主权项

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。