隨著空間任務(wù)開展的不斷深入,對地面物理驗(yàn)證試驗(yàn)的要求也越來越高,需提供更加逼真的零重力環(huán)境。本文為傳統(tǒng)的五自由度衛(wèi)星模擬器設(shè)計(jì)了一套機(jī)電復(fù)合式恒力系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)其豎直方向的零重力環(huán)境模擬。該系統(tǒng)具有恒力輸出精度高、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、抗干擾性強(qiáng)、成本相對較低和工作時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)主要由機(jī)械式被動(dòng)恒力系統(tǒng)和電磁式主動(dòng)力補(bǔ)償系統(tǒng)組成。機(jī)械式被動(dòng)恒力系統(tǒng)為純機(jī)械結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)大重量的卸載,電磁式主動(dòng)力補(bǔ)償系統(tǒng)能夠精確補(bǔ)償力的殘余誤差。本文對機(jī)電復(fù)合式恒力系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。機(jī)械式被動(dòng)恒力系統(tǒng)是基于刀式凸輪恒力彈簧的,對其核心部件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),分析其誤差來源以及影響因素。電磁式主動(dòng)力補(bǔ)償系統(tǒng)主要分為作動(dòng)器和氣浮導(dǎo)向裝置兩部分,選用音圈電機(jī)作為作動(dòng)器并對其原理、特點(diǎn)和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析。簡析了氣浮導(dǎo)向裝置的工作原理和特點(diǎn),并進(jìn)行了選型。本文利用基于試驗(yàn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辨識(shí)的方法對機(jī)械式被動(dòng)恒力系統(tǒng)建立了等價(jià)模型,設(shè)計(jì)并進(jìn)行物理試驗(yàn),分析其恒力輸出精度,同時(shí)收集辨識(shí)樣本,并將樣本分為辨識(shí)組與對照組。利用三種不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對辨識(shí)組樣本進(jìn)行了系統(tǒng)辨識(shí),通過與對照組樣本的比較,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有更好的辨識(shí)精度和辨...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 背景與意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題研究的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述簡析
    1.4 研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第2章 機(jī)電復(fù)合式恒力系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 設(shè)計(jì)指標(biāo)
    2.3 機(jī)電復(fù)合式恒力系統(tǒng)組成
    2.4 機(jī)械式被動(dòng)恒力系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.1 彈簧參數(shù)設(shè)計(jì)
        2.4.2 刀式凸輪設(shè)計(jì)
    2.5 機(jī)械式被動(dòng)恒力系統(tǒng)誤差分析
        2.5.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)間的摩擦力誤差項(xiàng)
        2.5.2 慣性力誤差項(xiàng)
        2.5.3 加工裝配誤差項(xiàng)
        2.5.4 誤差項(xiàng)分析總結(jié)
    2.6 電磁式主動(dòng)力補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.6.1 音圈電機(jī)傳遞函數(shù)設(shè)計(jì)
        2.6.2 氣浮導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)
    2.7 本章小結(jié)
第3章 機(jī)械式被動(dòng)恒力系統(tǒng)建模與分析
    3.1 引言
    3.2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)辨識(shí)
        3.2.1 辨識(shí)目的和原理
        3.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        3.2.3 徑向基函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        3.2.4 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    3.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析
        3.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
    3.4 系統(tǒng)辨識(shí)結(jié)果與誤差分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 機(jī)電復(fù)合式恒力系統(tǒng)仿真與分析
    4.1 引言
    4.2 模型參考神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)
    4.3 機(jī)電復(fù)合式恒力系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)
        4.3.1 參考模型設(shè)計(jì)
        4.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器和辨識(shí)器設(shè)計(jì)
        4.3.3 控制對象模型設(shè)計(jì)
        4.3.4 系統(tǒng)總體模型設(shè)計(jì)
    4.4 仿真試驗(yàn)結(jié)果分析
        4.4.1 被控對象模型與參考模型差異的影響
        4.4.2 試驗(yàn)載荷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響
        4.4.3 測量誤差的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文、專利
致謝



本文編號(hào)：3754177