提出一种3自由度球齿轮,轮齿齿面由渐开线环形齿面和半球型锥齿轮弧形齿面组合而成,可实现无原理误差传动。基于渐开线成形原理和坐标变换理论,推导了环形齿和弧形齿齿廓曲面方程;根据齿轮啮合原理与运动分析,得到弧形齿面的共轭齿面。利用计算机得到仿真齿面以及球齿轮三维实体模型,验证了齿面方程的正确性。该研究为3自由度球齿轮机构的运动学和动力学分析提供了依据。

电液伺服加载系统是高频响高精度系统,在其工作过程中所产生的参数输入饱和、伺服阀开口方向切换、摩擦、阀芯重叠等不确定因素会导致系统存在不连续和不平滑等特性,进而对系统的精度及稳定性造成影响。文中主要针对光学瞄具电液模拟伺服系统中存在参数不确定性的问题,对系统进行理论分析,设计一种基于混合灵敏度的H∞鲁棒控制器,通过对加入控制器后的系统进行模拟仿真获取系统输出结果,有效地验证了这种控制方法满足系统性能要求,实际仿真结果表明,使用鲁棒自适应阻抗控制方法可以有效地提高系统响应速度和跟踪精度,系统响应时间提高了3 s,误差减小了9%,稳定性也有所提高。再利用已有的实验设备对所设计的鲁棒控制进行验证,实验结果表明,H∞鲁棒控制下的模拟加载系统具有很高程度的真实环境模拟能力。