[发明专利]一种小型磁悬浮稳定平台

摘要

本发明涉及稳定跟踪平台技术领域和磁悬浮技术领域，可直接应用于各类小型紧凑型的稳定跟踪平台，具体涉及一种小型磁悬浮稳定平台。包括方位-俯仰两轴稳定转台，磁悬浮平台和控制系统，方位-俯仰两轴稳定转台固定安装于磁悬浮平台上，控制系统同时控制磁悬浮平台的稳定悬浮及扭转控制和方位-俯仰两轴稳定转台的伺服控制；磁悬浮平台实现方位-俯仰两轴稳定转台与基座姿态干扰隔离作用。这种小型被动磁悬浮稳定平台具有结构尺寸紧凑，稳定性高，直接从力矩环实现平台惯性稳定的作用，且通过在定基座和动基座之间加装一对吸力型磁环，提高了轴向磁轴承的刚度，并且不影响磁轴承的扭转刚度，可实现更大的平台稳定角度范围。

主权项

一种小型磁悬浮稳定平台，其特征在于：包括方位‑俯仰两轴稳定转台（1），磁悬浮平台（2）和控制系统（3），方位‑俯仰两轴稳定转台（1）固定安装于磁悬浮平台（2）上，控制系统（3）同时控制磁悬浮平台（2）的稳定悬浮及扭转控制和方位‑俯仰两轴稳定转台（1）的伺服控制；磁悬浮平台（2）实现方位‑俯仰两轴稳定转台与基座姿态干扰隔离作用；其中动基座（4）与磁轴承动子铁心环（8）和磁轴承动子导磁环（6）之间通过螺丝固定连接，磁轴承的永磁环（7）粘合在磁轴承动子导磁环（6）中，磁轴承动子导磁环（6）与磁轴承动子铁心环（8）粘合在一起，线圈（11）缠绕固定在定子导磁环（12）上，定子导磁环（12）与定子磁极（13）粘合在一起，磁轴承动子铁心环（8）与定子磁极（13）之间为气隙（9），第二气隙（10）位于磁轴承动子铁心环（8）的上下两层之间，力矩器（14）通过螺丝固定连接于定子磁极（13）上，同时具备径向气隙保护作用，上电涡流传感器（15）和下电涡流传感器（16）分别安装在力矩器（14）的上下两面，具有测量径向位移，并通过差分方式测量扭转角度，下电涡流传感器（16）通过螺丝连接至定基座（9）；小型磁悬浮稳定平台的工作过程如下：磁悬浮平台（2）的磁轴承系统实现轴向和径向两个转动自由度的被动悬浮，两个径向方向平动的主动控制悬浮，由此实现磁悬浮平台（2）5自由度悬浮，并由力矩器（14）实现径向两个转动自由度的主动控制；当基座产生径向两个转动自由度的干扰时，由于轴向磁轴承气隙的存在和轴承刚度阻尼参数的作用，使得磁悬浮平台（2）的运动角度小于载体的运动角度，实现磁悬浮平台（2）的中高频的被动惯性稳定；当方位‑俯仰两轴稳定转台（1）不工作在过顶盲区范围时，由方位‑俯仰两轴稳定控制实现基座低频干扰的稳定，当工作在过顶盲区范围时，由方位‑俯仰两轴稳定转台（1）的速率陀螺和磁悬浮平台（2）的力矩器（14）形成闭环反馈，实现两轴稳定跟踪转台的常平架式稳定。