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五轴转台由模拟导弹姿态运动的三轴仿真转台、模拟目标运动的两轴目标仿真转台及其他相关部分组成。为适应先进的导航制导设备的研发与测试,要求仿真测试转台能够具有视场角大,转角范围宽,承载能力强以及宽频带等性能。为此,哈尔滨工业大学提出了一种带有同轴套装结构的全新结构仿真转台,使之能够实现大范围的弹目相对运动的模拟,提高了轴系的精度,避免了与转台底座平台的相互碰撞,与此同时系统的结构更加紧凑。但是在采用这种新型结构的同时,又给系统带来新的扰动。本文就是针对这一问题,分析该结构给系统带来的不良影响的机理,进行了改善系统性能的方法研究。 首先,简要论述了课题的研究背景和选题意义,针对五轴转台伺服系统的研究现状以及一些关键技术进行简要的阐述,然后结合课题背景,介绍摩擦模型和摩擦扰动补偿方法的研究现状。 其次,深入的分析了同轴套装结构的机械特点以及其中的摩擦带来的扰动机理。建立同轴套装摩擦扰动的转台系统数学建模,通过仿真分析,并对比实际系统中的现象,验证了所建模型以及扰动分析的正确性,为后文提出的研究方法提供一个可信的研究模型。 再次,以LuGre摩擦模型为基础,从固定摩擦补偿的角度出发,设计了基于LuGre摩擦模型的观测器,对同轴套装摩擦的状态进行观测,进而实现直接补偿。通过仿真分析验证了这种方法的有效性,最后将其应用于实际系统。 最后,基于自适应控制的相关理论,利用在线辨识摩擦参数的方法,设计基于LuGre摩擦模型的自适应同轴套装摩擦扰动补偿方案,并进一步通过仿真和实验验证这种方法的有效性。