轉臺是檢測和評價(jià)飛行控制系統中的陀螺儀及加速度傳感器的主要設備。在飛行器控制系統半實(shí)物仿真中，將陀螺儀、加速度傳感器等敏感元件置放在轉臺的內框架中，轉臺模仿飛行器在空中飛行時(shí)姿態(tài)位置的變化，從而使其能感受到與飛行器實(shí)際飛行時(shí)較逼真的姿態(tài)變化信號。自動(dòng)轉臺采用伺服電控技術(shù)，通過(guò)計算機對轉動(dòng)軸進(jìn)行高精度運動(dòng)控制。

　　轉臺臺面所復現的角運動(dòng)的自由度區別，轉臺相應地分為單軸、雙軸和三軸，如今還發(fā)展出了五軸轉臺。

　　1.單軸轉臺，臺面運動(dòng)只有一個(gè)自由度，以垂直軸為中心進(jìn)行轉動(dòng)，只能模仿飛行器在一個(gè)平面內的角運動(dòng)，是側重靜態(tài)或穩態(tài)性能的測試設備。如圖1所示。

　　2.雙軸轉臺，臺面運動(dòng)具有二自由度，由垂直軸和水平軸組成，垂直軸做方位運動(dòng)，水平軸做俯仰運動(dòng)。如圖2所示。

　　3.三軸轉臺，臺面運動(dòng)具有三自由度，由三個(gè)相對轉動(dòng)的框架(外框、中框、內框)構成，三個(gè)框架軸相互垂直，分別用來(lái)仿真飛行器的方向、俯仰和滾動(dòng)運動(dòng)。三軸轉臺還可用于各種各種高精度跟蹤設備如大型射電望遠鏡、天文望遠鏡等的支承架。如圖3所示。

　　4.五軸轉臺，在其內面三軸可模仿三個(gè)姿態(tài)角運動(dòng)，外面的二個(gè)軸作為目標仿真器之用，可將紅外導引頭的熱成像儀或透鏡系統裝在這兩軸的交叉處，最外面二個(gè)框架軸轉動(dòng)時(shí)，目標仿真器可隨之做復合運動(dòng)。如圖5所示。

圖1 單軸轉臺                                                     圖2 雙軸轉臺

圖3 三軸轉臺                                                     圖 4 五軸轉臺

　　自動(dòng)轉臺實(shí)際上是一個(gè)高精度的多自由度的隨動(dòng)系統，由精密機械臺體和高性能的控制系統兩部分組成。

01自動(dòng)轉臺的臺體

　　它主要實(shí)現安裝被測敏感元件；為被測敏感元件提供必要的運動(dòng)自由度。轉臺的臺體是機械設計部分，包括基座和軸框架。臺體各軸上均裝有減速齒輪，驅動(dòng)電機以及角運動(dòng)敏感元件(如反饋電位器、光電碼盤(pán)和測速機)和高精度導電滑環(huán)，被測敏感元件裝在與內框軸固聯(lián)的負載盤(pán)或支架上。為了防止隨動(dòng)系統發(fā)生故障而連續旋轉，撞壞被試部件，各軸裝有限制轉角的限位裝置。減速齒輪裝有消除間隙的裝置(如偏心調節間距等)。各種引線(xiàn)通過(guò)各軸的中心孔以避免框架轉動(dòng)時(shí)發(fā)生交叉和牽纏。

02自動(dòng)轉臺的控制系統

　　自動(dòng)轉臺的控制系統是一個(gè)典型的具有位置反饋、速度反饋和電流反饋控制的三環(huán)數字伺服控制系統。上位機的指令信號和反饋信號，經(jīng)過(guò)運動(dòng)控制器運算生成控制信號，控制信號經(jīng)過(guò)驅動(dòng)后，控制電機轉動(dòng)來(lái)控制臺面轉動(dòng)；同時(shí)，角位置傳感器將測得轉臺轉動(dòng)角度反饋給運動(dòng)控制器，從而形成閉環(huán)控制系統，對轉臺的運動(dòng)進(jìn)行精確控制。

圖5 自動(dòng)轉臺結構原理圖