仪器仪表学报

作者：潘 松，梁永锦，陈 雷，周年鹏，马祺翀

单位：潘 松,1. 南京航空航天大学精密驱动与控制研究所，2. 南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室,,梁永锦,1. 南京航空航天大学精密驱动与控制研究所，2. 南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室,,陈 雷,1. 南京航空航天大学精密驱动与控制研究所，2. 南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室,,周年鹏,1. 南京航空航天大学精密驱动与控制研究所，2. 南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室,,马祺翀,1. 南京航空航天大学精密驱动与控制研究所，2. 南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室,

关键词：激光跟踪平台;结构误差分析;指向误差;零件装配;超声电机

基金：国家自然科学基金委员会-航天先进制造技术研究联合基金集成项目(U2037603)、江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX22_0093)资助

激光跟踪测试平台是一种空间大范围坐标测量仪器,轴系的加工装配是其整机实现高精度测量的基础,为了提高激光跟踪平台的指向定位精度,研制了一套超声电机驱动的激光跟踪测量平台,在结构误差建模和分析的基础上提出了一种评估激光跟踪平台指向精度的方法。首先,基于多体系统理论以及坐标变换的原理,建立了平台的拓扑结构模型。然后,将加工装配中产生的轴系垂直度、同轴度、特征位置偏差、激光模组装配误差及各静态误差的初始位置引入误差传递矩阵,同时根据平台转动情况,将轴系晃动、控制误差等动态误差也引入其中,建立了平台指向误差的完善模型。基于所建立的模型,对其进行了数值仿真实验,定量分析了各误差对指向精度的影响程度,以及误差初始位置对指向精度的影响规律。最后,基于仿真结果加工了一套超声电机驱动的激光跟踪平台,并进行了轴系精度和指向精度测试。试验结果表明,所搭建平台两轴轴系晃动<2.2″,轴系测角误差<1.1″,6.8m外激光末端Y方向重复定位误差在0.20mm以下,Z方向重复定位误差为0.42mm以下,试验结果验证了理论分析过程,证明了所提方法的有效性。

来源：2025年第1期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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