本文關(guān)鍵詞：大行程氣動恒張力裝置的研究

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【摘要】：為確保航天器在太空中的正常工作,航天器在發(fā)射之前進(jìn)行準(zhǔn)確的地面測試是十分必要的。隨著航空事業(yè)的不斷發(fā)展,航天器地面測試的要求也不斷的提高。零重力環(huán)境的模擬方法很多,相比之下,氣動恒張力裝置具有更多的優(yōu)越性,其優(yōu)點為可壓縮性好,剛度低,節(jié)能高效,清潔無污染,維護(hù)方便等。氣動恒張力裝置主要的指標(biāo)反應(yīng)在其最高固有頻率、輸出力特性和運動行程上。通過無摩擦氣缸,電磁力補(bǔ)償裝置等關(guān)鍵部分的改進(jìn),提高系統(tǒng)的輸出力的精度,加入伺服電機(jī)的跟隨技術(shù),可以間接延長氣動恒張力裝置的運動行程。本文主要工作與成果如下:1.提出整體構(gòu)想,并分析伺服跟隨系統(tǒng),電磁力系統(tǒng),氣動系統(tǒng)三個子系統(tǒng)的配合。2.通過maxwell軟件,對大行程氣動恒張力裝置電磁力補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行磁路的仿真分析以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,很大程度上減小了電磁力的波動,為磁路的設(shè)計提供了理論根據(jù),降低了電磁力的控制難度,提高了輸出力的精度。3.整體設(shè)計方案的設(shè)計,分析各執(zhí)行模塊的控制方案,繪制PCB板,定制各板子間的通訊協(xié)議,編寫MCU程序并進(jìn)行調(diào)試。4.對電磁力補(bǔ)償裝置進(jìn)行科學(xué)的實驗,對比仿真結(jié)果,分析二者相似點的意義和不同點的原因。
【關(guān)鍵詞】：氣動恒張力 模態(tài)測試 電磁力補(bǔ)償 maxwell仿真
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V416.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 符號說明9-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題背景11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 課題的主要研究內(nèi)容14-17
• 第2章 大行程氣動恒張力裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)及原理17-25
• 2.1 引言17
• 2.2 大行程氣動恒張力裝置的工作原理17-18
• 2.3 氣動恒張力裝置18-21
• 2.4 電磁力補(bǔ)償裝置21-22
• 2.5 電機(jī)跟隨裝置22-23
• 2.6 本章小結(jié)23-25
• 第3章 電磁力補(bǔ)償裝置仿真及優(yōu)化25-41
• 3.1 引言25
• 3.2 電磁力補(bǔ)償裝置的引入25-26
• 3.3 電磁力補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)及原理26-27
• 3.4 電磁力補(bǔ)償裝置Maxwell仿真27-33
• 3.4.1 二維電磁場基本理論27-28
• 3.4.2 電磁力補(bǔ)償裝置的模型及參數(shù)設(shè)置28-29
• 3.4.3 后處理及仿真結(jié)果29-33
• 3.5 電磁力補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化33-39
• 3.5.1 導(dǎo)磁體磁飽和現(xiàn)象33-34
• 3.5.2 導(dǎo)磁體結(jié)構(gòu)優(yōu)化34-37
• 3.5.3 線圈磁場對靜磁場的影響37-38
• 3.5.4 電磁力-電流特性仿真38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-41
• 第4章 大行程氣動恒張力裝置控制系統(tǒng)41-59
• 4.1 引言41
• 4.2 控制系統(tǒng)總體框架41-42
• 4.3 主板卡設(shè)計42-48
• 4.3.1 CAN接口42-44
• 4.3.2 Ethernet接口44-46
• 4.3.3 PWM輸出46-47
• 4.3.4 主板卡軟件設(shè)計47-48
• 4.4 信號采樣電路設(shè)計48-52
• 4.4.1 力采樣模塊48-50
• 4.4.2 位移采樣模塊50-51
• 4.4.3 氣壓采樣模塊51-52
• 4.5 電磁力模塊52-54
• 4.5.1 電磁力模塊電路52-53
• 4.5.2 電磁力計算53-54
• 4.6 伺服控制系統(tǒng)設(shè)計54-58
• 4.6.1 電機(jī)跟隨模塊驅(qū)動電路54-55
• 4.6.2 電機(jī)傳動模型55-56
• 4.6.3 伺服控制系統(tǒng)方案與控制策略56-58
• 4.7 本章小結(jié)58-59
• 第5章 實驗與分析59-65
• 5.1 實驗裝置介紹59-60
• 5.2 實驗數(shù)據(jù)60-64
• 5.2.1 電流-占空比實驗60-61
• 5.2.2 電磁力-位移特性實驗61-63
• 5.2.3 電磁力-電流特性實驗63-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 第6章 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 總結(jié)65
• 6.2 創(chuàng)新點65-66
• 6.3 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-73
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果73

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本文編號：806187