液压飞行模拟转台机械结构设计
一种可全方位移动的三轴转台结构设计
一种可全方位移动的三轴转台结构设计摘要：本文介绍了一种适用于一些小型飞行器模拟测试的实验平台，按要求对其结构进行了设计，并制作了实验的样机。
该实验平台实现可以三个旋转自由度和地面的全方位移动，并且该平台不需要驱动元件，结构简便实用。
关键词：三轴转台;全方位移动;结构设计引言三维转台作为航空、航天研究中的关键地面设备是导航制导设备的关键，所以转台的技术研究一直受到发达国家航空航天领域的高度重视。
三轴转台是用于飞机，导弹，飞船等其他飞行器及地面半实物仿真的关键设备，它可在实验室环境内实时地模拟复现飞行器在空中的动力学特性和飞行器在空间进行中滚转、俯仰、偏航等的运动姿态，转台技术广泛应用于航空、航海、国防建设领域中。
目前，各国研究制作的转台都是带有驱动机构的大型控制转台，这些测试转台无论是机械结构还是测量控制系统都极其复杂，转台的制作使用成本昂贵，操作复杂;而且，这些平台大多是不可自由移动的。
这对于一些需要在地面自由移动的小型简易的实验飞行器和其他一些需要低成本半实物仿真的设备，显然是不适合。
而针对这种在地面自由移动，低成本，使用、操作方便的飞行器设备实验仿真测试平台。
本文提出一种新的可全方位移动的三轴转台设计。
1.结构设计1.1整体结构方案设计按照设计要求，本设计具体地说是一种可全方位移动的三轴转台，包括彼此转动连接的转动部分及移动平台，转动部分包括转杆、中环及外环，移动平台包括底座、支杆及万向轮，外环转动安装在底座上，底座上沿周向均布有多个支杆，每个支杆均连接有万向轮，通过万向轮实现水平方向前后、左右两个平移自由度;中环转动安装在外环内，转杆作为被测对象的载体转动安装在中环内，通过转杆相对于中环转动、中环相对于外环转动及外环相对底座转动实现三个旋转自由度，如图1所示。
图1 转台三维模型1.2转动部分结构设计转台的转动部分包括中间转杆、中环及外环，具体情况可以参照图1。
中环和外环采用的正八边形的形状。
小型无人机三轴飞行仿真转台设计
人机 控 制 系统 的研 究提 供 了一个 地 面半仿 真 实验 的平 台 。 关 键 词 ：三轴 转 台；结构 设 计 ；步 进 电机 ；控 制 系统 中图 分类 号 ：Ｔ Ｊ ８ ５ 文献 标 志码 ：Ａ
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏｆ ａ ３ 一 Ａｘｉ ｓ Ｆｌ ｉ ｇ ｈｔ Ｓｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｆ ｏ ｒ ａ Ｓｍ ａ ｌ ｌ ＵＡＶ
２ ０ｌ ３— １ １
兵 工 自动 化
Ｏｒ ｄ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ Ｉ ｎ ｄ ｕｓ ｔ ｒ ｙ Ａｕｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ・７ ３・
３ ２ （ １ １ １
ｄ ｏ ｉ ：１ ０． ７６ ９ ０ ／ ｂ ｇ ｚ ｄ ｈ ． ２ ０１ ３ ． １ １ ． ０ ２ ０
０ 引 言
小 型 无 人 机 具 有 噪 音 低 、 目标 小 、 效 费 比高 、 雷达信 号弱 、 机 动 性 强 等 特 点 ，对 起 降条 件 限 制 小 ， 特别适 合在特殊环境 下使用 。 对 于小型无人机 而言 ，
良好 的 飞 行 控 制 系 统 至 关 重 要 。 小 型 无 人 机 的机 动 性 和 执 行 任 务 的 能力 很 大 程 度 上 取 决 于 其 飞 行 控 制 系统 的设计水平 。
ｆ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ ａ ｓ ｍａ ｌ ｌ ＵＡＶ．Ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｌｉ ｆ ｇ ｈ ｔ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｓ
液压stewart平台控制系统设计毕业论文[管理资料]
![液压stewart平台控制系统设计毕业论文[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/662ffcff4431b90d6d85c721.png)
（2）驱动装置可以根据环境、条件等灵活布置在较低的位置，降低其质心，相应减小上方运动部分惯性，系统具有良好动态响应；
（3）六条支腿形式一致，结构紧凑，彼此并联，“有难同当”，所以刚度高，可承受较大的负载；
（4）完全对称式各向同性好；
平台支腿长度最值
图中所得具体数值是在假设R=1500的前提下得到，我们可以看出 对应第三条支腿 ， 对应第六条支腿 ，，我们可以得到 和 有关与R的关系式：
()
()
实际上需满足:
()
()
将式（）和式（）代入上式可解得： 或 （舍去）
在上述结果的基础上，再参考相关文献，从平台运动精度的角度出发，，故定平台即下平台的外接圆半径为R=1500mm。
70年代
1974 年，美国为六自由度飞行模拟器制定了专门的性能标准 MIL-STD-158。1978年， Stewart 平台被提出可作为机器人机构。
70年代
1979 年MacCallion,H 和 Pham,，在装配工作站中应用。
80年代
并联六自由度机构的研究进入了新的阶段，在此期间，Stewart 平台在空间交会对接(RVD)仿真技术方面得到了应用。
= (1)
×
2.2.2
本文中假定驾驶室整个安装在上方的动平台上。，重1500kg，由此可以初步确定动平台外接圆直径。，再综合安装、稳定性等因素，动平台直径初步定为2400mm（半径r=1200mm）。
定平台的大小我们根据支腿运动长度来确定。 （，其过程可通过VC编程实现，结果得 和 均在平台绕x轴旋转时实现，），并由定平台外接圆半径R表示。联合表达式（）和表达式（）可以得到R的范围。
三轴转台仿真设计---设计说明书
目录摘要 (3)Abstract (4)1 绪论 (6)1.1 引言 (6)1.2 国外研究状况 (6)1.3国内研究状况 (6)2 三轴转台的机械设计 (8)2.1 三轴转台的概述 (8)2.1.1 三轴转台的性能指标 (8)2.1.2三轴转台工作原理概述 (8)2.1.3 伺服驱动电机的选择与计算 (9)2.1.4 直流力矩电机的计算分析 (12)2.1.5 框架的选材 (13)2.2 转台结构的设计 (14)2.2.1 外环装配示意图 (14)2.2.2 中环装配示意图 (15)2.2.3 内环装配示意图 (15)2.2.4 总装配示意图 (16)2.2.5 零件示意图 (16)3 伺服系统的总体设计 (17)3.1伺服系统的组成 (17)3.2 三轴转台的工作原理 (18)3.3 伺服系统硬件的选择 (18)3.3.1 直流电机驱动器的选择 (19)3.3.2 圆光栅编码器增量式YGM506 的选择 (20)3.3.3 稳压器的选择 (20)3.3.4 软件可编程器件的选择 (21)3.3.5 串口卡的选择 (21)3.4 伺服控制系统的硬件接线图 (23)4 三轴转台的运动仿真 (24)4.1 概述 (24)4.1.1 主要优点 (25)4.1.2 研究复杂的实际情况 (25)4.2 三轴转台仿真过程[20] (26)5 结论 (28)6 工作展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)2王伟摘要航空、航天工业发展水平是一个国家科技、经济及国防实力的重要标志。
在航空航天领域中, 惯性导航和制导技术是一项核心技术, 三轴转台是测试惯性元件及半实物仿真的重要非标设备, 其性能的好坏直接影响仿真和测试的可靠性和置信度。
三轴转台是以控制理论、相似理论、系统技术和信息技术为基础，利用计算机和专用物理设备为工具，为惯性导航和制导系统仿真试验提供平台的关键设备【1】。
它能够复现空间质心运动中的转角、角速度、角加速度等物理指标。
仿真转台的工作原理
仿真转台的工作原理仿真转台是一种用于模拟载体在空间中的定向运动的设备，它广泛应用于飞行模拟器、船舶模拟器、汽车模拟器等领域。
通过模拟转台的运动，可以让操作者感受到真实载体运动时的视觉、听觉和触觉感受，从而提高培训和测试的逼真程度。
本文将从仿真转台的工作原理、结构和应用领域等方面进行详细介绍。
一、仿真转台的工作原理1. 传统仿真转台传统仿真转台主要由电机、传动机构、控制系统和载体支撑系统等组成。
电机通常采用直流电机或交流电机，通过控制电机的启停、转速和转向等来实现转台的运动。
传动机构一般采用减速器、联轴器等装置，用于传递电机的运动到转台上。
控制系统则负责对电机的运动进行精确控制，根据模拟载体的运动要求进行相应的运动控制。
载体支撑系统主要用于支撑和固定要模拟的载体，以防止在转台运动过程中产生不稳定或不安全的情况。
2. 惯性仿真转台惯性仿真转台是一种利用离心力产生载体仿真运动的新型仿真设备。
它的工作原理是通过旋转载体，产生离心力，进而模拟载体的加速度和角速度变化。
惯性仿真转台通常由旋转体、驱动装置、传感器和控制系统等组成。
驱动装置通过电机或液压装置提供旋转能量，传感器用于实时监测旋转体的角度和速度，控制系统则根据监测结果对驱动装置进行精确控制。
惯性仿真转台不仅可以模拟载体的转向运动，还可以模拟载体的加速度和角速度变化，具有更高的仿真真实度。
二、仿真转台的结构1. 传统仿真转台的结构传统仿真转台的结构主要包括转台平台、运动系统、支撑系统、传感系统和控制系统等部分。
转台平台是载体放置的地方，通常有不同尺寸和形状的平台可供选择。
运动系统由电机、传动装置和联轴器等组成，用于产生转台的运动。
支撑系统主要用于固定和支撑模拟的载体，通常采用液压支撑或机械支撑的方式。
传感系统用于监测转台的运动状态，包括角度、速度和加速度等参数。
控制系统则负责对运动系统进行精确的控制，根据模拟要求进行相应的运动模拟。
2. 惯性仿真转台的结构惯性仿真转台的结构主要包括旋转体、驱动装置、传感器和控制系统等部分。
仿真转台框架的结构优化设计
pφ = 6R5·F t·cos（ 1. 5φ）
（ 2）
其载荷在轴承孔的分布规律为在轴承孔接触处左
右各 60° 范围内上呈式（ 2） 分布。
得到转台外框轴系的有限元模型如图 1 所示。其
侧面的载荷示意图如图 2 所示。对直倒角的外框进行
静力分析和模态分析，得到最大变形量发生在轴的电
机转矩施加处，最大变形量为 1． 743 μm，而所关心的
s． t．
|
δm | δ0
－ 1 ≤ 0，1 －
f f0
≤ 0，rL
＜r
＜ rU
S = 4（ 195 － r） （ 176 － r） + 4（ 195 － r） + 4（ 176 － r） + r2 ≥ S0
式中： I（ r） ——— 外框的转动惯量；
ρ——— 密度；
V（ r） ——— 外框体积；
L——— 惯性半径；
先用随机搜索法获得一组可行解，r = 55 mm。然 后采用 0 阶优化方法进行优化分析。以外框最大变形
66
机械设计
第 28 卷第 9 期
量不大于0． 8 μm，转动惯量不大于 1． 5 kg·m2 ，经过优 化迭代，得到最优的倒角半径为 44 mm。优化前后的外 框参数对比如表 2 所示。
表 2 优化前后的外框轴系结构参数
64
机械设计
第 28 卷第 9 期
内［6］。若轴承孔的半径为 R，宽度为 t，径向分布载荷的
合力为 F，其最大分布载荷密度为 p0 ，与 F 成 φ 角位置
的载荷密度为 pφ，则：
∫π /3
F = t －π/3 p0 cos（ 1. 5φ） cos φ·R·dφ =
6 5
三轴飞行仿真转台控制系统设计
三轴飞行仿真转台控制系统设计路平;刘凯;王龙【摘要】为实现转台的高精度控制,设计了转台数字控制系统.该控制系统以MSP430单片机为控制核心,采用模块化的设计理念和开放式的结构形式,设计了转台控制系统的硬件电路,并对其功能和原理进行了论述.以VC+ +6.0为开发环境,设计了控制系统的上位机软件结构;以IAR EW 5.0为开发环境设计了控制系统的下位机软件结构.为验证控制系统的性能,进行了控制实验,结果表明:系统控制效果良好,达到了预期效果.【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2016(035)009【总页数】5页(P110-113,117)【关键词】三轴转台;控制系统;硬件电路;软件设计【作者】路平;刘凯;王龙【作者单位】军械工程学院无人机工程系,河北石家庄050003;军械工程学院无人机工程系,河北石家庄050003;军械工程学院无人机工程系,河北石家庄050003【正文语种】中文【中图分类】TP273三轴飞行仿真转台是一种在航空、航天等领域中进行模拟、仿真、测试等相关实验的半实物仿真设备，可以通过对三个框架实施不同的运动，模拟飞行器在空中的各种飞行动作和姿态变化，军事和民用价值日益突出。
转台的内、中、外三个框架分别模拟飞行器的滚转、俯仰、偏航运动[1]。
超低速、宽调速、高频响、高精度是仿真转台最重要的技术指标，设计合理的控制系统是实现转台技术指标的关键，关系到仿真结果的优劣[2]。
转台控制系统作为转台系统的核心部件，主要用于控制转台转动，实现转台的飞行仿真功能。
本文设计了一种基于MSP430单片机的转台数字控制系统，从硬件设计、软件设计和系统调试与转台控制实验三个方面对搭建的转台数字控制系统进行了较为详尽的阐述。
通过数字控制器实现对转台的闭环控制，控制策略采用软件程序实现，具有结构简单、控制精度高、抗干扰能力强、可靠性高等特点，控制效果良好。
转台控制系统的设计思路是采用人机交互界面的形式，实现转台指令的收发以及转台的检测；通过下位机即转台的数字控制器实现对转台的高精度控制。
【精品】飞行模拟转台设计任务书
毕业设计（论文）任务书飞行模拟转台设计II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1.采用并联机构，由三个液压缸联接上下两个平台，下平台固定，上平台的位姿通过液压缸的伸缩调整。
同时上平台上安装可以绕轴旋转机构，从而实现飞行姿态模拟。
2.通过控制液压缸的伸缩，从而调整上平台的位姿。
3.设计液压飞行模拟转台的机械结构。
III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：1.搜集资料写开题报告，英文翻译。
第1周～第2周2.模拟转台的机械结构设计。
第3周～第5周3.绘制零件图和装配图。
第6周～第8周4.设计液压缸的液压回路。
第9周～第10周5.对系统进行三维建模。
第11周～第14周6.撰写毕业论文。
第15周～第16周7.答辩准备及毕业答辩第17周Ⅳ、主要参考资料：[1]赵佩华．单片机接口技术及应用．北京：机械工业出版社，2003．[2]陈康宁等．机械工程控制基础．西安：西安交通大学出版社，1997．[3]何克忠，李伟．计算机控制系统．北京：清华大学出版社，1998．[4]成大先等．机械设计手册（液压传动）．北京：化学工业出版社，2004．[5]机械设计手册编委会．机械设计手册．北京：机械工业出版社，2004．[6]Y UICHI S ASAKI.Developmentofacomputer-aidedprocessplanningsystemBasedona knowledgebase.Marinescienceandtechnology(2003)7:175-179.航空与机械工程院（系）机械设计制造及其自动化专业类0781053班学生（签名）：日期：自2011年3月15日至2011年5月28日指导教师（签名）：助理指导教师(并指出所负责的部分)：航空与机械工程系（室）主任（签名）：附注:任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。
_水平转台的机械设计
间接驱动：是将电机或液压马达的输出 轴经齿轮减速再与框架轴固联，其主要优点 是可以改善系统的超低速性能及用小力矩电 机可驱动大力矩负载，缺点是由于齿轮啮合 间隙以及齿面磨损后影响系统的精度和稳定 性。
转台机械结构设计
一、轴系设计 轴系是实现转台各零部件有机联系的关
键，各框架之间通过轴系连接在一起，通过 轴系传递力矩及传动精确的回转运动。轴系 由轴、轴承、连接机构等组成。结构如图 ：
二、轴承选择与固定
轴承固定方式有两种：两端固定、一端 固定一端游)两端固定
三、轴与框架的连接
轴与孔的一般连接方式有：键连接、过 盈配合。如图所示。
(a) 键连接
(b) 过盈配合
四、框架设计 框架是转台的关键零件，提高其力学性
能对系统的精度具有重要的意义。框架结构 如图所示。
外框轴
2、卧式转台：卧式转台的外框轴平行于地平 面，结构如图所示。
外框轴
二、按转台回转轴数量分类
1、单轴转台：单轴转台只有一个回转轴， 结构如图所示。
2、双轴转台：图中的是立式双轴转台，其 具体结构如图所示。
3 、三轴转台：
立式三轴转台
卧式三轴转台
4、多轴转台：由三轴以上组成的转台，结 构如图所示。
三、按转台驱动元件类型分类
1、电动转台 所有框架全部由电机驱动。 2、液压转台 所有框架全部由液压马达驱动。 如图所示。
四、按转台轴承分类
1、机械轴承转台：转台回转轴的支承是机械轴承。 2、液压轴承转台：转台回转轴的支承是液压轴承。 3、气浮轴承转台：转台回转轴的支承是气浮轴承。
转台驱动元件选择
连接机构
电机 轴
轴承
单轴转台轴系结构
二轴转台轴系结构
飞行器地面半实物仿真转台控制系统设计
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｈｉｇｈｅｒ ｄｅｍａｎｄｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔａｂｌｅ ａｒｅ ｒａｉｓｅｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｈｏｗ ｔｏ ｏｖｅｒｃｏｍｅ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｆ ｌｉｇｈｔ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ ｉｓ ａ ｄｉｆ ｉｃｕｌｔ ｐｒｏｂ－ ｌｅｍ．Ｔａｋｉｎｇ ａ ｒｏｂｕｓｔ ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ａ ｎｏｍｉｎａｌ ｍｏｄｅｌ，ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａ ｌ ｓｙｓｔｅｍ ｃｉｒｃｕｉｔ，ａ
滑模控 制（Ｓｌｉｄｉｎｇ Ｍｏｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＳＭＣ）对 系统 参数 摄动 、
问题 是制约滑模应 用的一 大障 碍 。刘金琨 将滑模 变结 构 应用 在转 台上 Ｊ，取得很好 的效果 ，但是控制量 存在抖振 ，在 实际的情况下很难实现 。
模糊逻 辑可 以解决 多种类 型的控制 系统 的干扰 抑制 和 参数 不确定问题 。考虑到模糊系统能很好 的逼 近干扰 ， 可以用模糊干扰观测器对 干扰进行估计 。将干扰估计 出来 ， 然后在输入 中作等 量补 偿 ，则可 以抑 制干扰 对 系统的影 响 。 因此提 出了一种模 糊干 扰观测 器与 基于 名义模 型 的具有 积 分切换项滑模控 制相结 合 的新 方 法 ，在抑 制干扰 的 同时 ，减 小控制量 中的抖振 的影 响 ，并提高 系统 的跟踪精 度。
１ 引言 随着 航天技术 的不 断高速发展 ，对航天设 备 的性 能要求
三轴飞型转台的设计
摘要航空、航天工业发展水平是一个国家科技、经济和国防实力的重要标志。
而转台则作为航空、航天等领域中进行半实物仿真和测试的关键设备，也就在其研制过程中起到了极其重要的作用。
采用飞行模拟转台进行仿真不仅加快了武器与飞行控制系统的研制过程，也是研制费用大大降低，同时它是保证航空、航天型号产品和武器系统精度及性能的基础。
因此，转台的研究与制造对航空、航天工业和国防建设的发展具有重要作用。
本次毕业设计主要工作有对现有三轴飞行转台进行调研和分析，明确三轴转台的工作原理和结构组成部分，同时对实验室现有状况进行考察并对其建模，给出其中现有各物件尺寸及相对位置，还有设计外框马达单通道试验结构、中框马达单通道试验结构和内框电机试验结构、撰写论文。
关键字转台;仿真;驱动元件AbstractAviation and aerospace industry development level is an important symbol of national science and technology, economy and national defense strength. While the turntable as aviation, aerospace and other fields ofhardware-in-the-loop simulation and test of key equipment, also in the process of its development has played a very important role.The flight simulation turntable simulation not only speed up the process of development of weapon and flight control system, also is development cost is greatly reduced, at the same time it is to ensure that aviation and aerospace model product and the basis of weapon system accuracy and performance. Therefore, the study of the turntable and manufacturing for the development of aviation, aerospace industry and national defense construction plays an important role.The graduation design main job is to the existing research and analysis for three axis turntable flight, clear the working principle and structure of the three-axis turntable part of inspection for the laboratory existing conditions and its modeling, given the current size of various objects and the relative position, and the design frame motor single channel of frame structure, the test motor single channel test structure and frame motor test structure, writing essays.Keywords turntable;simulation;driving element目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1 课题研究的目的、背景和意义 (1)1.2 国内外测试转台的发展概况 (1)1.2.1 国外对测试转台的研究 (1)1.2.2 国内对测试转台的研究 (3)1.3 未来转台发展趋势 (5)1.4 本章小结 (5)第2章半实物仿真 (6)2.1 半实物仿真系统定义 (6)2.2 半实物仿真的先进性及其特点 (6)2.3 半实物仿真的基本组成和原理 (6)2.4 三轴飞型转台与半实物仿真 (7)2.5 本章小结 (8)第3章三轴转台的概述 (9)3.1 三轴转台工作原理的概述 (9)3.2 仿真转台驱动原件的选择和标准 (9)3.2.1 液压驱动的优缺点 (9)3.2.2 电机驱动的优缺点 (10)3.3 驱动型式的选择 (10)3.4 本章小结 (11)第4章驱动元件试验场地 (13)4.1 实验室地基 (13)4.2 储能器 (13)4.3 实验室整体建模 (14)4.4 本章小结 (15)第5章外框马达单通道实验方案 (16)5.1 试验环境 (16)5.2 马达受力计算 (16)5.3 负载盘设计 (16)5.3.1 设计条件 (16)5.3.2 偏载件 (17)5.3.3 负载盘 (17)5.3.4 负载总成 (18)5.4 底座 (19)5.5 外框驱动元件试验结构 (21)5.6 本章小结 (22)第6章中框马达与内框电机试验 (24)6.1 中框马达试验 (24)6.1.1 试验环境 (24)6.1.2 模拟负载 (24)6.1.3 底座 (25)6.1.4 安装弯板 (25)6.2 内框电机试验 (25)6.2.1 模拟负载 (25)6.2.2 电机的安装及固定 (25)6.3 中框马达和内框电机试验 (26)6.4本章小结 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录1 (32)附录2 (36)第1章绪论1.1课题研究的目的、背景和意义航天、航空以及航海事业的发展水平反映了一个国家的综合国力，体现了一个国家的经济发展水平、科技发展水平以及军事实力的综合体现。
转台结构设计浅析
科技论坛
转台结构设计浅析
夏大海 （哈尔滨新光光电科技有限公司，黑龙汪哈尔滨１５００９０）
摘要：五自由度转台是一种测试工装，可以按照工程计算机发出的指令，在五个自由度方向上产生运动，为所测试的仪器、设备按 照给定的频率，模拟出航向、俯仰、旋转等各种姿态。对其中的机械结构设计进行了简要分析，对设计过程中的一些注意事项进行了简要 阐述。
３各部分结构设计
９３．６７ Ｈｚ，１５３．９ Ｈｚ。２０６ Ｈｚ。分析时，只考虑俯仰轴系工作方向自由振
３．１龙门架部分设计
动同有频率。俯仰框架初始谢ｆ结构在ｘ、Ｙ、ｚ方向的振动频率都满足
龙门架设计时。考虑由上横梁，立柱和底Ｊ薹联接组成封闭框架。初 设计要求，通过优化分析进一步进行模态修正。使其三个方向的一除皆
关键词：转台；结构；设计
１五自由度转台构成
进行驱动，角位置反馈采用光电编码器，限位采用电气软件限位和机械
遵循通行的设计准则和转台的使用要求，五自由度转台总体结构 档块两种方式。二轴俯仰运动机构选用的减速机参数是：输出最大转速
可由龙门架体、二轴转台和三轴转台结合构成。其中龙门架是五轴转台 为１５００／３２０一１１．７２转／分，最大输出角速度为“．７２×３６０／６０一－７００
步选择１４ ａ槽钢为主要型材。考虑采用焊接成型。由于龙门架的上横 振频率尽量接近，从而实现在保证刚度的条件下降低框架的转动惯量。
梁承受了二轴部分的主要载荷，为保证龙Ｉ＇１架具有足够的强度和刚度，
３３·：轴转台的设计
在其立柱两侧没置了４处三角加强筋，并对上横梁强度进行厂校核分
三轴部分由航向运动机构、俯仰运动机构和滚动运动机构组成。乏
位置反馈采用光电编码器，限位采用电气软件限位和机械档块两种方 约束加载到航向轴轴承支撑面上。有限元实体模型利用ＰＲＯ／Ｅ软件建
水平转台的机械设计
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水平转台的机械设计
转台常用的驱动元件有电机、液压马达 等。电机与液压马达驱动，各有利弊，选择 哪种驱动方式，要根据具体的要求来定夺。 一般液压马达驱动的转台的负载比电机驱动 的大很多。
液压驱动的优点是： （1）输出力矩大、功率密度高。 （2）液压马达调速范围大。
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水平转台的机械设计
水平转台的机械设计
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•限位装置
锁紧装置
水平转台的机械设计
•五、传动部件设计
• 对于直接驱动式的转台，需要联轴
器 •或者直接与电机提供的接口连接。在图 中 •的单轴转台轴系结构中，电机转子直接 联 •在轴上，驱动轴系回转。
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水平转台的机械设计
•齿轮减速机
•直流力矩电机
PPT文档演模板
水平转台的机械设计
3 、三轴转台：
•立式三轴转台
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•卧式三轴转台
水平转台的机械设计
4、多轴转台：由三轴以上组成的转台，结 构如图所示。
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水平转台的机械设计
三、按转台驱动元件类型分类
1、电动转台 所有框架全部由电机驱动。 2、液压转台 所有框架全部由液压马达驱动。 如图所示。
电动机驱动的主要优点是： （1）实现连续回转，而摆动式液压马达则不能。 （2）液压马达必须设置液压油源，而电动机不需要。 驱动元件与转台框架的联接方式分为直接驱动和间接 驱动。
直接驱动：将电机或液压马达的输出轴直接与框 架固联，其主要优点是有利于改善和提高系统的动态 性能和精度，缺点是其低速性能取决于元件本身的低 速性能。
惯性测试转台，侧重静态或稳态性能，主要 用于惯性导航系统和惯性元件。
Stewart平台电液驱动机构设计(六自由度运动平台)
Stewart平台电液驱动机构设计摘要Stewart平台是六自由度并联机构的基础平台。
Stewart平台具有诸多优良特性，它在许多领域得到了广泛应用。
六自由度运动平台由于应用场合不同，采用不同的驱动方式。
目前，这种并联机构驱动方式主要包括电机驱动滚珠丝杠驱动方式、阀控液压缸驱动方式、气动人工肌肉驱动方式、电动液压混合执行器驱动方式、压电陶瓷驱动方式、电机驱动滑轮钢索驱动方式等。
阀控液压缸驱动方式的优点是刚度大、抗干扰能力强、功率-重量比和力矩-惯量比大、响应速度快、系统频带宽。
对该平台的驱动机构设计对于深刻理解并联机床和运动模拟器的机理具有重要的意义.本文的核心是研制一个满足实验要求Stewart平台的驱动机构，为了完成此机构的优化设计，本文主要从以下三个方面进行了理论分析。
对Stewart平台的运动学参数进行了理论分析和计算。
重点分析了动平台的位置、速度和加速度和支撑杆的相应参数之间的关系。
对Stewart平台的驱动机构进行了设计和校核,并对液压伺服系统进行了运动学仿真。
利用以上的理论分析和计算过程，本文针对设计目标的参数要求，给出了Stewart平台的驱动机构优化设计方案，并完成了平台的各个组件的设计。
关键词Stewart 平台；运动学；液压伺服系统The hydraulic drive mechanism of the Stewartplatform designAbstractThe Stewart Platform is the base of the six degree-of-freedom parallel mechanism. Stewart platform has many fine characteristics, which in many areas has been widely applied. Six degree-of-freedom campaign platform is used in different applications, so using different-driven approach. At present, the drive way of the parallel institutions contains Motor driven a ball screw-driven approach, valve controlled hydraulic cylinder-driven approach, pneumatic muscle-driven approach, hydraulic hybrid electric actuator-driven approach, piezoelectric ceramic-driven approach, Motor drive pulley cables-driven approach and so on. The advantage of Valve controlled hydraulic cylinder driven approach is high stiffness, Strong anti-interference capability, high Power - weight ratio and Torque –inertia ratio, Fast response, and wide system frequency band. It is critical to the consideration of parallel machine and motion simulation that theoretical research of the Stewart Platform is being carried.The core of the dissertation is to design a drive mechanism for Stewart Platform to meet a certain requirements. Three parts of research are being managed to approach the goal.To analysis and calculations the parameters of theoretical kinematics of the Stewart platform. Lay the emphases on the analysis of Moving platform position, speed acceleration and the relationship of corresponding parameters of the Supporting bar.Design and check the drive mechanism of the Stewart platform. And kinematics simulate for the hydraulic servo system.An optimization of Stewart platform design is put forward based on theabove four parts of work. The mechanical design of every component of the Stewart Platform is accomplished finally.Keywords Stewart Platform, kinematics, hydraulic servo system目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (6)1.1 课题背景 (6)1.2 选题的目的和意义 (6)1.3 仿真用模拟器的组成 (7)1.4 Stewart平台的机械结构组成 (7)1.5 Stewart平台运动系统的关键技术及研究现状 (7)1.5.1 Stewart平台系统的运动特点 (7)1.5.2 Stewart平台运动系统的机构学理论 (8)1.5.3 Stewart平台运动系统的驱动方式 (9)1.5.4 六自由度运动系统的控制策略 (9)1.6 Stewart平台的特点及应用 (10)1.6.1 性能特点 (10)1.6.2 技术特点 (10)1.6.3 检测和控制特点 (11)1.6.4 六自由度并联平台的应用 (12)1.7 论文所要研究的主要内容 (13)第2章六自由度运动平台运动学研究 (14)2.1 引言 (14)2.2 六自由度运动平台结构 (14)2.3 六自由度运动平台运动学 (15)2.3.1 旋转变换矩阵 (15)2.3.2 六自由度运动平台位置和速度反解 (17)2.3.3六自由度运动平台加速度反解 (20)2.4本章小结 (21)第3章Stewart平台的机械机构结构设计 (22)3.1 液压缸的设计 (22)3.1.1 液压缸主要尺寸的确定 (23)3.1.2 液压缸结构设计中的几个问题 (25)3.2 上、下平台虎克铰的设计 (26)3.3 上、下平台台体的设计 (29)3.4 本章小结 (30)第4章CAD和UG简介 (31)4.1参数化设计思想 (31)4.2机械设计方法的发展趋势 (31)4.3 CAD技术发展概况 (32)4.4 UG简介 (35)4.5 运动仿真 (37)4.6 运动仿真的创建 (37)4.7 运动仿真中机构的运动形式 (38)4.8 动画文件的创建 (39)结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录 (43)第1章绪论1.1课题背景Stewart平台是通过六个作动器的协调伸缩来实现平台沿x、y、z向的平移和绕x、y、z轴的旋转运动（共6个自由度），以及这些自由度的复合运动。
微型飞行器模拟转台设计任务书
南昌航空工业学院高等职业技术学院毕业设计(论文)任务书
Ⅰ、毕业设计(论文)题目：
微型飞行器模拟转台设计
Ⅱ、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：
设计的模拟转台具有五个自由度，有效载荷重量为300—500克，有效载荷空间为Φ150mm，能够模拟微型飞行器飞行时的航向角（偏转角）、俯角、横滚角（滚转角），模拟微型飞行器在空中的姿态。
Ⅲ、毕业设计(论文)工作内容：
1. 收集资料
2. 转台机械系统方案的选择及评价
3. 转台装配图及零件图的设计
4. 毕业设计论文
Ⅳ、主要参考资料：
1 璞良贵，纪名刚主编.机械设计.第七版.北京：高等教育出版社，2001；
2 孙桓，陈作模主编.机械原理.第六版.北京：高等教育出版社，2002；
3 徐灏主编.机械设计手册.北京：机械工业出版社，1995.12；
4 王昆等主编. 机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，2004；
专业班学生
日期：自年月日至年月日
指导教师
兼职教师或答疑教师(并指出所负责的部分)：
专业主任
附注:任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。
机械制造及自动化专业毕业论文--微型飞行器模拟转台设计
目录1 前言 (2)1.1模拟转台的出现 (2)1.2研究概况及发展趋势 (3)1.3本设计的内容和特点 (3)2 转台机械系统方案的选择及评价 (4)2.1 部件的选择 (4)2.2 方案的选择和评价 (13)3 偏转部分设计 (15)3.1：偏转部分齿轮机构的设计 (15)3.2：航向部分轴的校核 (20)4 偏航部分的设计 (23)4.1 转台导轨的设计 (23)4.2 偏航运动的螺纹传动设计计算 (28)4.3 螺纹传动动力源的选择 (33)4.4 偏航部分齿轮机构设计 (33)5 滚转部分的设计 (39)5.1 滚转部分的相关计算 (39)6 升降部分的设计 (41)6.1 螺纹传动的设计计算 (41)6.2 升降部分齿轮机构设计 (45)6.3 动动力源的选择 (50)7 俯仰部分的设计 (52)7.1 俯仰部分的相关计算 (52)参考文献 (54)致谢................................................ 错误!未定义书签。
1 前言1.1模拟转台的出现机械是各类机器的统称。
它是人类改造自然，发展自己的主要劳动工具。
它能把热能、电能、化学能转化成机械能，也能将机械能转换成其它类型的能量。
它能改变或传递力并产生运动，完成人们所期待的许多工作。
机械工业历来都是发达国家的重要支柱产业，是一个国家的工业基础。
从70年代开始，由于各国政府重视和发展高新技术，特别是微电子技术，微机技术的引入，使传统的机械工业在产品结构和生产系统结构等方面发生了质的变化，使其焕发了新的生命，形成了一个崭新的现代机械工业。
可以毫不夸张地说，现在的世界，仍然是一个机械化生产的世界。
工业机械化的大力推进，机械制造技术的水平与制造业的发达程度突出反映了一个国家的经济实力和科学技术水平。
新技术的推广和应用，使得新产品不断出现，新产品与原有事物相比变化越来越大，最明显的表现在体积变得越来越小。
大型五轴仿真转台的总体机械结构设计与分析
0引言大型五轴转台是机载光电探测系统地面试验的关键设备，其性能的优劣直接影响到试验载荷测试结果的准确性和可信度[1-3]。
由于试验载荷自身的外形尺寸、重量、安装方式、探测范围等特性要求，使该转台的实际有效载荷超过了300kg 且严重偏载，导致关键结构件跨度大于3m ，这大大增加了该转台机械结构设计的难度。
为了满足总体结构10精度量级的设计要求，并为双十带宽指标伺服系统的实现提供保证，需要对影响转台精度的各项因素，包括：基座和框架等关键件的构型和材料选择、轴系精度、驱动和传感部件的安装方式、耦合扰动、控制系统精度及参数检测和装配工艺等进行深入的分析和验证，而结构设计中的关键构件静、动态特性计算与分析是整个工作的基础。
1五轴转台的总体结构大型五轴转台的总体机械结构由一个三轴飞行姿态仿真转台（简称三轴台）和一个二轴目标运动仿真转台（简称二轴台）组成。
三轴飞行姿态仿真转台实现机动载体的横滚、俯仰和偏航运动模拟；二轴目标运动仿真转台实现目标试验器的航向、高低姿态运动模拟。
两者在空间位置上具有相对应的关系，基本要求是两个回转中心重合，相应回转轴线共面。
大型五轴转台的机械构型示意如图1所示。
1.1三轴台机械台体设计1.1.1总体构型和特点在满足精度、负载安装和空间相对位置要求的前提下，三轴台结构设计原则包括：①尽可能减小转动惯量；②尽可能增大结构刚度。
三轴台结构由内（横滚轴）、中（俯仰轴）、外（方位轴）框部件、底座等组成。
台体外形设计为2500mm （L ）×1700mm（W ）×3300mm （H ），质量约6000kg 。
由于要兼顾多种被测载荷的需要和前向无遮挡范围的要求，并考虑偏载配平衡的难易程度，台体构型设计为U-O-O 型。
三个回转轴均采用精密机械轴系，无刷直流力矩电机直接驱动，直流测速机提供转速信息，光电角度编码器作为角度测量反馈传感器。
对于载荷偏载，配重可根据情况在一定范围内调整，各个框轴配置有电限位与机械限位及缓冲机构，框与框之间设有框锁，便于安装与运输。
毕业设计（论文）-三轴雷达仿真转台机械结构设计（含全套CAD图纸）
全套CAD图纸，联系153893706第1章绪论1.1 课题背景远古时代，人类的祖先面对着充满神秘色彩的天空，编织出许多美丽、动人的神话、传说故事。
这些故事经过无数代人的流传，便真有了冒险者，不惜生命代价尝试原始的飞行探险。
1903年12月17日，莱特兄弟第一架动力飞机的试飞成功，使人类飞行的梦想变为现实。
但是人类并没有为此而满足，他们将眼光瞄准了更遥远的宇宙空间。
1926年3月16日，美国人戈达德制成了世界首枚液体火箭。
1957年苏联卫星首次进入太空。
1969年7月20日，阿波罗11号飞船登月成功。
1981年4月12日，世界上第一架航天飞机哥伦比亚号发射。
从此人类进入了宇宙探险时代。
最早，飞行器上天之前要用许多实物进行实验研究，这样不仅造成许多财力、物力、和人力的浪费，而且有限的实验所获得的规律也不是十分的准确，其中存在很大的偶然性。
随着人类航天活动的越来越频繁，对设备的可靠性及经济性的要求也越来越高。
尤其是近几年来几次重大的航天飞行事故促使人们对以往的实验手段进行了深刻的反省，开始了仿真测试设备的研究，仿真转台就是在这样的背景下产生和发展起来的。
二十世纪七十年代后，计算机尤其是数字计算机的发展为仿真技术提供了更高的技术基础。
现在仿真转台已应用到航空、航天设备的研制和测试的各个环节。
1.2 仿真转台的国内外发展状况1.2.1 国外仿真转台的发展状况美国是世界上最早研制和使用转台的国家，它的第一台转台于1945年诞生于麻省理工学院。
从那时起直到现在，美国的转台研制和使用，无论在数量、种类，还是在精度和自动化程度上都居于世界领先水平，代表了当今世界转台的发展水平和方向。
此外，英、法、德、俄等国也投入了大量的人力、财力进行仿真转台的研究。
但是以美国最为典型，下面主要以美国的转台研究和发展为例进行介绍。
回顾美国转台的发展过程，大体可以分为以下几个阶段：第一阶段的主要标志：用机械轴承支撑台轴，轴的驱动采用交流力矩电机。
飞行影院升降平台液压控制系统单元的设计
飞行影 院升 降平 台液压控制单元是飞行影院升降 平台控制系统中的一个关键部分 ，其性能直接影响飞 行影院升降平台在运行过程 中的安全与可靠 。 开发飞行影院升降平 台液压控制系统单元 ．满足 飞行影院升降平台液压 系统高效率低能耗 、高可靠性 及油缸低速时无爬 行现象 等要求 。通过集成模块化设 计 ，开发 出技术水平含量 高 、能够满足飞行影 院升降 平 台平稳快速升降的液压控制单元 ，满足我 国飞行影
中图分类号 ：Ｔ Ｈ１ ３ ７ 文献标志码 ：Ｂ 文章编 号 ：１ ０ ０ １ － ３ ８ ８ １（ ２ ０ １ ５ ）１ ０ — ０ ９ ８ － ２
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｈｙ ｄｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ Ｆｌ ｉ ｇ ｈｔ Ｔｈｅ ａ ｔ ｅ ｒ
Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ． ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ ５ １ ０ ７ ０ ｏ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｓ ａ ｆ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ａ ｃ ｒ ｕ ｃ ｉ ａ ｌ ｐ ａ ｒ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ｆ ｉ ｇ ｈ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ｌ ｉ ｔ ｆ ｐ ｌ ａ ｆ ｔ ｏ ｒ ｍ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ． Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ
院行业 的需求 。 此液压控制系统参数及技术要求 如下 ： （ １ ）液压系统系统压力 ：≤３ ． ５ ＭＰ ａ ； （ ２ ）系统流量 ：３ ０ ０ ０ Ｌ ／ ｍ ｉ ｎ ； （ ３ ）装机功率 ：２ ７ ０ ｋ Ｗ；
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液压飞行模拟转台摘要：飞行模拟转台是航空航天仿真试验的重要设备之一，近年来仿真技术的发展对飞行模拟转台提出了更高的要求，同时也促进和飞行模拟转台的开发。
飞行模拟转台是具有重大经济价值和国防战略意义的高精尖实验设备，它是在实验室条件下模拟飞行器或导弹在空中飞行姿态半实物仿真的有力工具，它和目标发生装置组合在一起模拟导弹跟踪目标的过程，可以真实地模拟出导弹等飞行器在空间的各种姿态和动力学特性，从而对其传感器件、控制系统和执行机构等硬件设备的性能加以测试和评价，为飞行器的研制、改进和再设计提供各种参考依据。
它的性能指标直接关系到飞行仿真结果的逼真度。
随着当前国际形势的日益严峻和我国现代军事技术的不断发展，对模拟转台的精度要求不断提高。
作为一种高精度的运动仿真设备，其台体动态特性直接影响到转台动态仿真的可靠程度。
在设计阶段对机械台体进行动态特性分析和优化设计，尤其是对框架等结构支撑部件的动态特性研究和结构优化设计十分重要。
本文主要介绍液压模拟转台，包括设计特点和主要性能，并对主要指标的测试情况作了简单介绍和分析。
关键词：飞行模拟转台航空航天仿真指导老师签名：Hydraulic flight simulation turntableAbstract:flight simulation turntable is aerospace simulation experiment is one of the important equipment in recent years, the development of simulation technology for flight simulation turntable is put forward higher request, but also promote the development and flight simulation turntable. Flying simulation turntable is significant economic value and significance of defense strategy, it is exquisite experiment equipment in the laboratory conditions simulated flying in the air or missile flight hardware-in-the-loop simulation, it is a powerful tool and plant together to simulate the process of missile tracking, can truly simulate flying in space of missile etc all sorts of attitude and dynamic characteristics of the sensor, thus, control system and enforcement agencies and other hardware equipment performance test and evaluation, the development and improvement for vehicle and is designed to provide all kinds of reference. It is directly related to the performance index of fidelity flying simulation results. With the current international situation and the increasingly serious in modern military technology unceasing development, the accuracy of simulation turntable is improving. As a kind of precision motion simulation equipment, the dynamic characteristics of the machine body directly affect the reliability of the dynamic simulation turntable. In the design phase of mechanical machine body dynamic analysis and optimal design of frame structure, especially the dynamic characteristics of the study supported components and structure optimization design is very important. This paper mainly introduces the hydraulic simulation turntable, including the design characteristic and main performance, and the main indexes of tests are introduced and analyzed.Keywords:flight simulation turntable aerospace simulationSignature of supervisor:液压飞行模拟转台机械结构设计1. 绪论1.1 选题的依据及意义随着飞机和导弹的快速发展，要求其具有更高的性能和稳定性,这就要我们通过对他们的性能参数进行测量评估进而进行改进，但一架真正的飞机或一枚导弹的成本太高,我们不可能也没有必要用一架真正的飞机或导弹来进行实验采集数据,这就要求我们采用一些比较合理的实验装置来实现飞机或导弹的飞行状态，这样飞行模拟实验转台得以发展。
该转台可以将重物放在其上面也可以用来对飞行员进行培训，因为它可以模拟飞机在空中飞行的各种姿态。
该装置的出现既达到了对飞机或导弹性能参数的采集，进而改进，在成本上远远低于一架飞机或导弹的价格，对飞机和导弹的发展具有不可估量的价值。
1.2 国内外研究概况及发展趋势目前,大部分飞行模拟转台采用串联式机构,而本设计则采用并联式机械机构来实现的。
采用并联机构其承载能力大,机构简单。
本机构由上下两个工作平台,下平台固定在地面上,上平台用来放待实验的物品,在上下平台之间采用三个液压缸连接,通过液压缸上声高度的不同,来实现上平台的倾斜,而上平台可由电动机带动旋转从而达到模拟飞机在飞行过程中的各种状态。
飞行模拟器研制及应用被认为是飞行模拟技术发展的基础性工程和关键环节，一直受到世界各国尤其是发达国家的高度重视。
美国是世界上最早开展飞行模拟器研究和应用的国家，在技术和数量上一直居领先地位。
据统计，美国的飞行模拟器研制和采办费用每年增长一倍，仅1995年～2000年的费用就高达36亿美元。
俄罗斯同样是世界上的飞行模拟大国和强国，他们的所有飞机都配备有相应的飞行模拟器，仅空中飞行模拟器就有20余种，其中包括先进的空地综合飞行模拟系统。
值得提出的是，俄罗斯在飞行模拟器的基础理论研究，特别是人-机工效学和飞行员建模与仿真等方面都名列前茅。
英、德、法等国的飞行模拟器研制及应用也始终处于世界先进行列。
我国在飞行模拟器研制及应用方面虽然起步比美、俄、英法等国较晚，但仍是世界上发展飞行模拟器较早的国家。
于20世纪60年代开始使用射击练习器和仪表飞行练习器，并建立了研究用飞机控制系统模拟试验台、航空发动机模拟试验台。
20世纪80年代发展更快，先后研制成功了一系列研制用飞行模拟器和工程用飞行模拟器，并普及设计、制造和使用了各个机种的飞行模拟训练器。
出此，我国还是世界上少数能够设计和建造空中飞行模拟器的国家之一，所以可堪称为“飞行模拟器大国”。
[1]2．机械结构与液压传动系统设计该液压飞行模拟实验转台由升降系统、传动系统和控制系统三部分组成，可以通过升降系统来实现上工作平台的倾斜角度、通过传动系统来实现上工作平台的旋转，从而达到模拟飞机或导弹在空中飞行时的各种姿态，而控制系统则用来控制升降系统中各个液压缸上升的高度和传动系统中的电动机的转速从而达到工作平台要求的工作角度和旋转速度。
升降系统有液压式、气电式、气压式、汽液两用式等，考虑到成本、实用性、使用舒适度等因素，我们最终选用了技术比较成熟的液压系统。
传动系统有齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、螺纹传动、带轮传动，考虑到有冲击则采用带轮传动，同时采用离合器从而减少对电动机的惯性冲击。
控制系统可以是微机、单片机、可编程控制器等，考虑到本次设计的飞行模拟实验转台仅有3个液压缸和一个电动机，控制器需要进行的运算量不大，而且本系统提供的功能并不复杂，单片机MCS-51足以。
所以从节省成本的角度出发选择了单片机控制系统。
该液压飞行模拟实验转台机械结构如图2-1所示。
2.1升降系统结构分析升降系统有液压式、气电式、汽液两用式等，考虑到成本、实用性、使用舒适度等因素，我们最终选用了技术比较成熟的液压系统。
该升降系统由三个液压缸组成。
我们所设计的液压飞行模拟转台的主要参数是总高约1500mm，最大行程为400mm，最大载荷为1t。
因液压飞行模拟转台载荷较大，位置精度要求较高，故上升速度不宜过大，最大上升速度应控制在50mm/min以内。
2.1.1液压缸结构由于液压缸的外形尺寸较大，需承受的较大的冲击载荷，所以初步拟定采用了法兰型液压缸的结构原型，并在此基础上针对液压缸的使用特性进行调整其总体结构如图2-2所示。
为了实现工作平台的倾斜角度，液压缸的工作台与活塞杆应采用转动连接副相连。
当液压缸工作时，液压缸的工作台自由转动，所以设计时将活塞杆顶部插入球头，与工作台形成转动副。
如图2-3所示。
球头与活塞杆采用紧固螺钉固定。
由于光栅尺尺寸较长，只能将活塞和活塞杆做成中空状来放置光栅传感器。
这样活塞与活塞杆之间不宜采用螺母紧固，方便起见，我们将活塞和活塞杆合为一体，材料同为45号钢。
工作时发光元件与光敏元件随活塞作同步运动，光栅尺下端固定在底盖上不动，光源与光栅尺的相对位移量通过读数头转化为数字信号传递给单片机。
图2-2液压缸总体结构图图2-3 液压缸的工作台与活塞之间的连接由于液压缸的行程较长，达400mm，当工作台旋转一个角度去承载重物时容易产生较大的弯曲力矩使活塞杆折断。