发射车转塔的高精度快速方位回转是随动系统的研究重点之一,其随动瞄准速度直接决定着导弹发射前的准备时间。而传统设计方法未能考虑传动间隙对转塔动力学特性的影响,导致设计开发阶段的仿真结果与实际结果相差较大,致使实车的调试周期过长。本文针对转塔传动系统存在的间隙误差,从理论上建立了多间隙耦合的传动系统动力学模型,基于虚拟样机技术对转塔进行了含间隙动力学研究,得到了相关动态响应特性和关键数据,进一步设计了三环伺服控制系统并进行了机电联合仿真研究,得到了控制系统的初步控制参数。本文为转塔传动机构的改进优化提供了有效的理论支撑,为控制系统的开发和调试提供了一种更为高效低廉的新途径,具体工作如下:(1)论文首先从理论上分析了各级齿轮的齿侧间隙与轴承径向间隙的耦合机理,给出了齿侧和轴承径向两处的接触力模型以及单对齿轮转子系统的多间隙耦合动力学建模方法,并基于以上理论,建立了转塔传动系统动力学模型。(2)进一步地在理论基础上,借助三维建模软件通过调整轴孔直径和齿轮变位系数,建立了含多间隙的减速器三维模型,导入多体动力学分析软件后进行了相关约束和参数设置,完成了虚拟样机模型的搭建。利用两种方法进行了验证,结果表明该虚拟样机模型可用于进一步的仿真研究,也证明了该人为引进传动间隙的方法可行。(3)基于虚拟样机模型采用控制变量法进行了针对多因素的动力学仿真分析,得到了相关数据和改进意见。结果表明间隙越大,系统启动阶段稳定性越差、冲击力越大且持续时间越长,应将间隙严格控制在0.2mm以内;随着惯性负载的增加,减速器稳定性和齿侧冲击明显恶化,但对平顺性有所改善;转速变化对减速器系统稳定性及齿侧冲击影响较小,在工程运用中,可作为次要考虑因素。(4)为提高控制系统开发效率,优化工程设计流程,采用机电联合仿真技术,设计了三环伺服控制系统,与含多传动间隙的虚拟样机模型交互对接,并进行了仿真研究。结果表明转塔动态响应与超调量均表现良好,控制系统设计合理,该联合仿真方法可作为在实际试验前的初步验证分析手段。