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在航空航天、民用、军事领域都起到重要作用的双自由度转台是一种复杂的集光机电一体化的设备，整体设备的精度和性能将直接受其性能的影响。因此，如何同时获取良好的动态性能、较小的体积重量、足够的旋转扭矩以及较小的噪声振动是本文亟需解决的问题。 本文根据中波红外光谱分析技术和长波红外成像双波段结合的红外光谱仪设备技术要求，设计了双自由度转台。该转台采用美国COPLEY公司的CANPCI卡作为CAN通讯卡，两台COPLEY驱动器分别作为主机与从机直接驱动作为执行机构的两台交流伺服电机，实现两个自由度上的运动，从而控制负载到达指定位置。此二维伺服系统采用位置环、电流环、速度环的控制策略，实现精确稳定地控制位置伺服的目的。 在完成二维转台整体硬件搭建后，利用CME软件进行设备调试，同时编写上位机控程序。在仿真试验中通过模拟目标位置和实际位置，验证控制策略和优化控制参数;在外场试验中，结合实际情况通过跟踪目标飞机分析并调节PID参数。 在仿真试验中，按照仿真设定进行模拟跟踪，在跟踪低、中速目标时，1秒内可以进入稳定跟踪状态，并可以将稳态误差保持在1个像素点内。在跟踪高速目标时，也可以在1秒内进入稳定状态，并将稳态误差保持在2个像素点左右。总体上，由于水平轴电机承载整体设备重量，在跟踪性能上稍弱于俯仰轴。在外场试验中，验证了本文的二维伺服转台在实际情况中可以很好的实现跟踪目标飞机，满足整体设备要求。