射電望遠(yuǎn)鏡正朝大口徑、高頻段的趨勢(shì)發(fā)展。然而,增大口徑導(dǎo)致結(jié)構(gòu)固有頻率降低、柔性增加,容易發(fā)生機(jī)械諧振從而影響指向精度;高頻段又要求高指向精度。因此,保障天線高指向精度成為工程難點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)高指向精度控制,最優(yōu)控制逐漸成為目前在大口徑射電望遠(yuǎn)鏡中應(yīng)用較多的控制算法,然而,最優(yōu)控制需要被控對(duì)象精確的動(dòng)力學(xué)模型。大口徑射電望遠(yuǎn)鏡單元眾多,結(jié)構(gòu)柔性不可忽略,傳統(tǒng)的力學(xué)建模方法已不適用,為此,本文主要從事大口徑射電望遠(yuǎn)鏡伺服系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模研究。同時(shí),為提前通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)果預(yù)測(cè)實(shí)物特性,本文也從事了大口徑射電望遠(yuǎn)鏡的相似性研究。針對(duì)大口徑射電望遠(yuǎn)鏡伺服系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模研究,完成了25m射電望遠(yuǎn)鏡有限元模型的建立和全過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型的建立。首先,建立了25m射電望遠(yuǎn)鏡的有限元模型,并對(duì)該有限元模型作合理性分析。其次,建立了俯仰系統(tǒng)從電機(jī)和減速器到大齒輪和主反射面,再到副面撐腿和副面三部分的全過(guò)程模型。其中,大齒輪和主反射面的柔性部分是基于25m射電望遠(yuǎn)鏡的有限元模型,采用模態(tài)坐標(biāo)法建立的;副面撐腿和副面部分是基于將其等效為Euler-Bernoulli梁的等效法推導(dǎo)求得的。然后,對(duì)全過(guò)程模型進(jìn)行降階... 

【文章來(lái)源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

德國(guó)Effelsberg100m

[11]。圖1.1 德國(guó) Effelsberg 100m 圖1.2 美國(guó) GBT 100m中國(guó)雖然起步較晚，但是發(fā)展迅速。中國(guó)第一臺(tái)大型射電望遠(yuǎn)鏡于 1987 年在上海佘山落成，其口徑為 25 米。1994 年，本文研究對(duì)象 25 米射電望遠(yuǎn)鏡，在新疆烏魯木齊投入使用，并首先觀測(cè)到脈沖星。2006 年，昆明鳳凰山 40 米射電望遠(yuǎn)鏡投入使用，最高頻段 8.4GHz

第一章 緒論3圖1.3 上海佘山 65m 圖1.4 貴州 FAST 500m1.2.2 建模方法研究概況為了對(duì)復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)更好的進(jìn)行控制，所以需要更準(zhǔn)確的模型。為此，先后有眾多專家學(xué)者在動(dòng)力學(xué)建模方面深入研究。蔡云飛基于牛頓-歐拉法，建立了非對(duì)稱液壓缸的新型三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的完整動(dòng)力學(xué)模型[15]。楊武使用牛頓-歐拉法建立了排爆機(jī)器人關(guān)節(jié)型機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)模型[16]。訾斌假定柔索是完全柔性，用柔索的靜態(tài)拉力代替動(dòng)態(tài)作用力，基于牛頓-歐拉法建立了射電望遠(yuǎn)鏡的饋源支撐系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型[17]。該類方法有原理簡(jiǎn)明、概念清楚、容易理解的優(yōu)點(diǎn)，但是計(jì)算比較繁瑣，一般適用于簡(jiǎn)單系統(tǒng)。Nguyen 使用能量原理守恒原理，基于拉格朗日方程建立了大射電望遠(yuǎn)鏡的六自由度平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)模型[18]。張競(jìng)基于拉格朗日方程，利用縱向的四自由度運(yùn)動(dòng)代替飛行器，建立了飛行器的動(dòng)力學(xué)模型[19]。該方法對(duì)完整約束的保守系統(tǒng)計(jì)算非常方便，但是，拉格朗日函數(shù)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的速度求導(dǎo)這一計(jì)算過(guò)程非常復(fù)雜。Zhu 等人利用凱恩方程對(duì)電機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力矩等進(jìn)行分析并建立模型[20]。許晨基于凱恩方程

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]衛(wèi)星夾層結(jié)構(gòu)分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D]. 張鐵亮.南京航空航天大學(xué) 2012

碩士論文
[1]全地形車載火箭武器發(fā)射動(dòng)力學(xué)及行車振動(dòng)研究[D]. 崔龍飛.南京理工大學(xué) 2014
[2]瞬態(tài)載荷作用下彈塑性結(jié)構(gòu)動(dòng)響應(yīng)相似性研究[D]. 謝建林.哈爾濱工程大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3284290