我國(guó)將于2020年完成載人工程二期空間站建設(shè)任務(wù),初步建立有人短期照料的空間實(shí)驗(yàn)室,并計(jì)劃開展材料科學(xué)、基礎(chǔ)物理、生命科學(xué)和生物技術(shù)等學(xué)科的前沿實(shí)驗(yàn)研究。其中,諸如蛋白質(zhì)晶體生長(zhǎng)、半導(dǎo)體制造、燃燒和流體力學(xué)等方面的研究均需要在理想的微重力環(huán)境中進(jìn)行。因此,需要發(fā)展高微重力主動(dòng)振動(dòng)隔離技術(shù)。本課題基于對(duì)高微重力主動(dòng)振動(dòng)隔離技術(shù)的需求,綜合考慮現(xiàn)有微振動(dòng)隔離平臺(tái)及電磁作動(dòng)器的構(gòu)型,提出了一種基于二自由度電磁作動(dòng)器的多維隔振平臺(tái)。在確定隔振平臺(tái)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,基于尺寸約束和力學(xué)性能指標(biāo),對(duì)隔振平臺(tái)進(jìn)行了尺寸優(yōu)化。而為了驗(yàn)證浮動(dòng)平臺(tái)剛度是否足夠大及隔振平臺(tái)穩(wěn)態(tài)溫度分布是否可以滿足要求,分別進(jìn)行了模態(tài)分析和熱仿真分析。為建立隔振平臺(tái)準(zhǔn)確的動(dòng)力學(xué)模型,在基于傅里葉級(jí)數(shù)法建立磁體陣列的磁場(chǎng)分布模型的基礎(chǔ)上,應(yīng)用洛倫茲力法則,建立了隔振平臺(tái)的電磁力/電磁力矩-電流模型。最后,基于剛體的動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理,建立了隔振平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)模型。而為實(shí)現(xiàn)隔振平臺(tái)振動(dòng)的主動(dòng)控制,需要獲取其相對(duì)慣性系的加速度以及浮動(dòng)平臺(tái)相對(duì)于基座的位姿。因此,分別建立了隔振平臺(tái)的六維位姿解算模型和加速度解算模型,并基于線性二次型最優(yōu)控...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1國(guó)際空間站內(nèi)部加速度環(huán)境及設(shè)計(jì)需求[2]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-1-第1章緒論1.1課題背景及研究的目的和意義1.1.1課題的來源本課題來源于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“空間微振動(dòng)多維磁懸浮隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及動(dòng)態(tài)特性研究”（項(xiàng)目編號(hào)：51475117）；中國(guó)博士后基金“空間兩自由度電磁隔振器及其在隔振系統(tǒng)中的布局研究....

圖1-6MIM實(shí)物圖（上部是試驗(yàn)載荷）[6]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-超過±10mm的自由行程[7]�；诩铀俣群臀灰品答伩刂撇呗�，STABLE可以達(dá)到加速度量級(jí)為10-6g的微重力環(huán)境。飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：在0.1Hz~100Hz，STABLE隔振系統(tǒng)可以使得載荷的加速度環(huán)境衰減超過25倍[7]。圖1-6MIM實(shí)....

圖1-7MIM-2實(shí)物圖[6]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-超過±10mm的自由行程[7]�；诩铀俣群臀灰品答伩刂撇呗裕琒TABLE可以達(dá)到加速度量級(jí)為10-6g的微重力環(huán)境。飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：在0.1Hz~100Hz，STABLE隔振系統(tǒng)可以使得載荷的加速度環(huán)境衰減超過25倍[7]。圖1-6MIM實(shí)....

圖1-9二自由度電磁作動(dòng)器截面示意圖[10]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-5-g-LIMIT（GloveboxIntegratedMicrogravityIsolationTechnology）是一套為使用微重力科學(xué)試驗(yàn)手套箱（MicrogravityScienceGlovebox,MSG）的科學(xué)載荷提供μg級(jí)主動(dòng)隔振的....

本文編號(hào)：3906537