【摘要】：索段的高精度自動(dòng)化制作對(duì)可展索網(wǎng)和網(wǎng)狀反射天線成型具有重要意義�，F(xiàn)有的手工索段連接設(shè)備在索段制作過程中凸顯了諸多不足,影響制作工藝。其中,設(shè)備的壓接模塊在對(duì)索段進(jìn)行夾套壓接時(shí),對(duì)索段的繩體產(chǎn)生劇烈剪切干擾,限制了索段連接的張力與長度的控制精度和成品率。同時(shí),設(shè)備未實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制自動(dòng)化集成,限制了索段制作的自動(dòng)化程度和效率。因此設(shè)計(jì)和優(yōu)化一款可降低壓接過程對(duì)索段連接精度干擾的順應(yīng)壓接裝置,并完成索段連接設(shè)備的自動(dòng)化集成對(duì)解決以上問題是必要的。本文針對(duì)索段連接設(shè)備中的索段非對(duì)中壓接導(dǎo)致的張力與長度誤差,提出了索段順應(yīng)對(duì)中壓接方案�；谌犴槞C(jī)構(gòu)學(xué)原理與方法,設(shè)計(jì)了順應(yīng)壓接裝置,建立了裝置中柔順機(jī)構(gòu)的柔度矩陣,并通過數(shù)值仿真驗(yàn)證了柔度矩陣的正確性,為裝置的進(jìn)一步優(yōu)化提供了依據(jù)。針對(duì)順應(yīng)壓接裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)的問題,提出柔順機(jī)構(gòu)的優(yōu)化指標(biāo)和目標(biāo)函數(shù)。結(jié)合壓接過程對(duì)順應(yīng)壓接裝置的要求,通過設(shè)置更高的非支配層和偏離度系數(shù),建立了多目標(biāo)算法NSGA2的約束支配準(zhǔn)則與計(jì)算程序。采用有約束的NSGA2算法對(duì)柔順機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,開展了數(shù)值仿真與剛度測(cè)試實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了柔順機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)。完成了順應(yīng)壓接裝置的加工與安裝,實(shí)現(xiàn)索段順應(yīng)對(duì)中壓接�；谒鞫芜B接設(shè)備結(jié)構(gòu),完成了設(shè)備張力加載與位移測(cè)量的控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。使用PLC控制器設(shè)計(jì)和搭建了設(shè)備的電控系統(tǒng),開發(fā)了設(shè)備控制算法。采用LABVIEW軟件搭建了可視化的操作與監(jiān)控界面。提高了設(shè)備的自動(dòng)化程度以及測(cè)控信息的可視化程度。采用改進(jìn)的順應(yīng)壓接裝置和搭建的自動(dòng)系統(tǒng),開展了索段連接精度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)。通過張力與長度標(biāo)定實(shí)驗(yàn),校準(zhǔn)了設(shè)備的測(cè)量的準(zhǔn)確性。結(jié)合索段連接的制作工藝要求,基于臨界比例度法,整定了設(shè)備PID控制器參數(shù),驗(yàn)證了設(shè)備測(cè)控性能。設(shè)計(jì)了索段壓接性能對(duì)比實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了順應(yīng)壓接裝置可降低壓接干擾,提高索段張力-位移精度。同時(shí),設(shè)計(jì)了設(shè)備綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了設(shè)備改進(jìn)后在索段制作工藝上的性能的提升。本文針對(duì)索段連接設(shè)備,設(shè)計(jì)和優(yōu)化了順應(yīng)壓接裝置,實(shí)現(xiàn)了索段的順應(yīng)對(duì)中壓接,改善了索段自動(dòng)壓接性能。集成了張力-位移的測(cè)量與控制系統(tǒng),提高了索段制作的精度和效率。
【圖文】：

（a）凱夫拉纖維力學(xué)性能參數(shù)表（b）張力與變形量曲線 （c）蠕變曲線圖 1-5 凱夫拉纖維力學(xué)性能圖表在索段連接的高精度和一致性的要求下，依靠人工配合手動(dòng)工裝進(jìn)行索段的制足制作工藝要求。本課題組針對(duì)以上索段制作的問題和難點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一套能夠長度和張力的高精度測(cè)量與控制的索段連接設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)索段連接過程的自0 1 2 3 40102030405060形變量/(s）張力值/(N）0 5000 10000 150009698100102104106108110時(shí)間/(s）張力值/(N）

圖 1-8 索段連通過對(duì)設(shè)備的安裝與調(diào)試得知，索段連（1）索段的非對(duì)中壓接。由于工裝設(shè)接（在現(xiàn)有的空間條件下，選用體積較小的在非對(duì)中的問題，如圖 1-9 所示，兩鉗頭無邊受到壓接力，從而導(dǎo)致夾套不對(duì)稱變形和性和一致性降低，，其索段張力和長度誤差顯圖 1-9 非對(duì)
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH112

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2624690