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作者：何韬;韩林;唐强;游奇峰;
单位：中国工程物理研究院机械制造工艺研究所;
摘要：针对以惯性器件和角度编码器为首的高精度角度和角速率校准需求以及角度基准装置轴系稳定性、低成本等需求，该文对基于密珠轴系的全圆角度基准装置进行研制。首先，采用止推轴承—径向轴承—止推轴承的工型构型对装置轴系结构进行设计，轴系回转精度达到亚微米量级；其次，分析圆光栅角度误差模型，基于EDA方法搭建四读数头角度测量系统，设计一种带有滤波和前馈环节的PID控制系统结构，实现±0.008″稳态定位精度；最后，基于全组合法完成系统测角误差分离，分析角度位置偏差的傅里叶级数阶次分布，通过线性插值方法生成全圆连续角度补偿函数并完成误差补偿，同时搭建角速率稳定性测试平台，基于定角测时法完成系统角速率稳定性测试。实验结果表明：研制角度基准装置补偿后测角精度为0.08″，角速率稳定性优于0.05%，可验证基于机械轴系实现高精度角度基准装置的可行性。
关键词：角度基准装置;密珠轴系;全组合;补偿;角速率稳定性
基金资助：国防科工局技术基础科研项目(J0133-2224-FJC); 四川省重点研发项目(2022YFG0237);四川省重点研发项目(2023YFG0179)
