發(fā)布時間：2022-10-22 21:16

　　實現(xiàn)高精度地月激光測距具有重大意義,國內(nèi)外采用新一代激光反射器來提高測距精度,新激光反射器在測距時,如果地面發(fā)射激光的入射角發(fā)生偏斜就會產(chǎn)生巨大誤差,因此有必要進(jìn)行新一代激光反射器的地月二維指向調(diào)整。本文開展了新一代激光反射器地月二維指向調(diào)整機(jī)構(gòu)的理論和實驗研究,為高精度地月測距奠定技術(shù)基礎(chǔ)。根據(jù)課題技術(shù)指標(biāo)要求,提出了機(jī)構(gòu)輕量化設(shè)計指標(biāo)載重比,設(shè)計了指向調(diào)整機(jī)構(gòu)的輕量化構(gòu)型方案。選擇超聲電機(jī)為驅(qū)動源,充分利用超聲電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度大、斷電自鎖等特性,實現(xiàn)了機(jī)構(gòu)各項功能要求。提出質(zhì)心平衡設(shè)計理論,通過負(fù)載自身力矩平衡,降低負(fù)載對電機(jī)驅(qū)動力矩的要求,減小驅(qū)動源和各部件尺寸,實現(xiàn)了整機(jī)的小型化和輕量化。根據(jù)選定的機(jī)構(gòu)構(gòu)型方案,設(shè)計出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu),建立機(jī)構(gòu)三維模型,結(jié)合實際工況進(jìn)行了機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)仿真分析。從性能最優(yōu)原則出發(fā),優(yōu)選出機(jī)構(gòu)最終結(jié)構(gòu)組合方案。通過動力學(xué)分析檢驗了機(jī)構(gòu)在全任務(wù)周期運(yùn)行的可靠性,利用熱力學(xué)耦合仿真分析研究了機(jī)構(gòu)在月面空間環(huán)境的適應(yīng)性,并分析了外界環(huán)境對機(jī)構(gòu)指向精度的影響。研制出機(jī)構(gòu)原理樣機(jī)和閉環(huán)控制器,搭建出樣機(jī)轉(zhuǎn)角精度測試系統(tǒng),對樣機(jī)的各項指標(biāo)進(jìn)行了實驗驗證。測試結(jié)果表明,樣... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的目的意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題研究背景及目的意義
    1.2 空間指向調(diào)整機(jī)構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡析
    1.3 課題研究內(nèi)容和技術(shù)指標(biāo)
        1.3.1 課題研究目標(biāo)
        1.3.2 課題技術(shù)指標(biāo)和研究內(nèi)容
第2章 指向調(diào)整機(jī)構(gòu)輕量化構(gòu)型設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 指向調(diào)整機(jī)構(gòu)輕量化設(shè)計方法
    2.3 輕量化驅(qū)動源的確定
        2.3.1 驅(qū)動電機(jī)的選擇
        2.3.2 超聲電機(jī)的選型依據(jù)
    2.4 輕量化機(jī)構(gòu)方案設(shè)計
    2.5 質(zhì)心位置設(shè)計
        2.5.1 負(fù)載力矩影響因素研究
        2.5.2 質(zhì)心位置的確定
    2.6 本章小結(jié)
第3章 指向調(diào)整機(jī)構(gòu)力學(xué)及熱力學(xué)耦合仿真分析
    3.1 引言
    3.2 指向調(diào)整機(jī)構(gòu)靜力學(xué)仿真分析
        3.2.1 俯仰L板靜力學(xué)仿真分析
        3.2.2 方位L板靜力學(xué)仿真分析
        3.2.3 整機(jī)靜力學(xué)仿真分析
        3.2.4 載荷作用對機(jī)構(gòu)性能影響分析
    3.3 指向調(diào)整機(jī)構(gòu)動力學(xué)仿真分析
        3.3.1 模態(tài)分析
        3.3.2 諧響應(yīng)分析
        3.3.3 響應(yīng)譜分析
        3.3.4 隨機(jī)振動分析
    3.4 指向調(diào)整機(jī)構(gòu)熱力學(xué)耦合仿真設(shè)計
        3.4.1 機(jī)構(gòu)在月面環(huán)境下的熱力學(xué)耦合穩(wěn)態(tài)分析
        3.4.2 機(jī)構(gòu)在月面環(huán)境下的熱力學(xué)耦合瞬態(tài)分析
        3.4.3 月面溫度環(huán)境和負(fù)載耦合對機(jī)構(gòu)性能的影響分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 指向調(diào)整機(jī)構(gòu)樣機(jī)制作及測試
    4.1 引言
    4.2 樣機(jī)制作
        4.2.1 樣機(jī)質(zhì)量和尺寸
        4.2.2 質(zhì)心調(diào)節(jié)器及機(jī)構(gòu)自鎖性能驗證
        4.2.3 樣機(jī)負(fù)載能力檢測
    4.3 轉(zhuǎn)角精度控制及測試系統(tǒng)
        4.3.1 機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)
        4.3.2 轉(zhuǎn)角精度測試系統(tǒng)
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]二維壓電微動平臺的研究[D]. 劉雪瑞.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]雙軸指向機(jī)構(gòu)用超聲電機(jī)的性能研究[D]. 陶小鶴.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于凝視步進(jìn)的快速高精度指向技術(shù)研究[D]. 譚偉.中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2015
[5]精密柔性并聯(lián)指向機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與系統(tǒng)研制[D]. 史若沖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[6]行波型超聲電機(jī)穩(wěn)定性及其控制策略研究[D]. 張帆.重慶大學(xué) 2013
[7]星載雙軸天線指向機(jī)構(gòu)的設(shè)計與研究[D]. 李向華.上海交通大學(xué) 2011



本文編號：3696884