本文關鍵詞：衛(wèi)星成像設備用精密主動隔振器的結(jié)構(gòu)設計與分析

  更多相關文章： Stewart 并聯(lián)機構(gòu) 壓電致動器 衛(wèi)星成像設備 主動隔振

【摘要】：對遙感衛(wèi)星而言,成像品質(zhì)至關重要。而衛(wèi)星在軌運行期間,由于搭載設備的正常運轉(zhuǎn)會造成空間環(huán)境微振動,衛(wèi)星平臺的主要振動源包括反作用輪的姿態(tài)調(diào)整、調(diào)姿推力器、太陽帆板調(diào)整、相機掃描機構(gòu)等,這些微振動是影響高精度遙感衛(wèi)星指向精度和成像質(zhì)量等重要性能的主要因素。為了滿足高分辨衛(wèi)星成像等需求,對衛(wèi)星軌道運行期間的微振動進行有效的抑制,推進我國衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。為此本文提出了基于立方體構(gòu)型Stewart并聯(lián)機構(gòu)的六自由度主動隔振方案,并采用壓電陶瓷作為主動隔振系統(tǒng)的執(zhí)行元件,動態(tài)力傳感器作為振動信號測量元件,柔性鉸鏈作為轉(zhuǎn)動副,完成了壓電式Stewart主動隔振平臺的結(jié)構(gòu)設計。分別對壓電放大致動器和柔性鉸鏈進行了設計與分析。針對壓電放大致動器用實驗方法測試壓電放大致動器的靜態(tài)性能和有限元方法進行動態(tài)特性分析,分析結(jié)果證明壓電放大致動器有良好的線性輸出和動態(tài)特性;針對雙向柔性鉸鏈,解析法計算出柔性鉸鏈的轉(zhuǎn)動剛度,并用有限元法驗證了解析法的正確性和雙向柔性鉸鏈有很高的回轉(zhuǎn)精度。本文利用卡爾丹角描述Stewart負載平臺的姿態(tài),推導出Stewart平臺運動學逆解,并完成隔振系統(tǒng)的動力學建模。基于積分力反饋控制方法,搭建了單自由度隔振試驗平臺,試驗測得單自由度主動隔振系統(tǒng)傳遞率曲線,系統(tǒng)的轉(zhuǎn)角頻率降低,共振峰值處傳遞率降低了18dB。最后測試了Stewart隔振系統(tǒng)的傳遞率曲線,結(jié)果表明所設計的隔振平臺有較好的性能。
【關鍵詞】：Stewart 并聯(lián)機構(gòu) 壓電致動器 衛(wèi)星成像設備 主動隔振
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V441;TB535
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題來源8
• 1.2 課題的背景及意義8-9
• 1.3 衛(wèi)星微振動隔離國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排13-15
• 2 主動隔振系統(tǒng)的設計方案15-24
• 2.1 引言15
• 2.2 隔振系統(tǒng)的隔振原理與設計要求15-18
• 2.3 主動隔振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案設計18-22
• 2.4 主動隔振系統(tǒng)的整機方案22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3 關鍵部件的設計與分析24-36
• 3.1 引言24
• 3.2 壓電致動器特性分析24-29
• 3.3 柔性鉸鏈設計與分析29-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 4 Stewart平臺運動學逆解與理論建模36-47
• 4.1 引言36
• 4.2 Stewart平臺運動學逆解36-40
• 4.3 壓電Stewart隔振系統(tǒng)理論建模40-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 5 Stewart隔振平臺性能測試47-56
• 5.1 引言47
• 5.2 基于壓電放大致動器的單自由度主動隔振47-51
• 5.3 Stewart隔振平臺隔振性能測試51-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 6 總結(jié)與展望56-57
• 6.1 本文總結(jié)56
• 6.2 課題展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻58-60

【參考文獻】

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本文編號：1009380