X-Y型空间二维指向机构误差研究

发布时间：2021-09-28 01:57

　　空间二维指向机构是空间遥感卫星的关键部件,它能够实现对目标的搜索、跟踪和捕获的功能。随着对空间任务要求的不断提高,提高指向机构的精度成为提升卫星性能的关键。本文主要分析静态误差和动态误差对空间二维指向机构精度的影响。首先,采用“接触-分离”二状态模型对机构含间隙运动副进行描述,用非线性弹簧阻尼模型等效运动副间隙处的接触碰撞力,用改进的库仑力模型等效运动副的切向摩擦力。用牛顿-欧拉对含间隙二维指向机构进行动力学建模。其次,提出二维指向机构静态误差分析方法,即找出该机构在设计、生产及加工中产生的误差源,将误差源进行分类、叠加到三个轴线上,利用D-H法建立二维指向机构静态误差模型。通过MATLAB对误差模型进行求解,得到各个误差源作用下,误差随机构位姿变化曲面图,并分析各个误差源对机构精度的影响。然后,通过MATLAB软件对含间隙二维指向机构动力学进行求解,得到不同条件下机构的运动副接触变形、速度、角速度和位移等变化曲线图,并进行比较,对关节间隙、刚度和阻尼等因素对机构精度和稳定性的影响进行分析。最后,建立二维指向机构摄动误差补偿模型,通过仿真对二维指向机构补偿前和补偿后的位置误差曲线进行对... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高精度两维指向摆镜

燕山大学工学硕士学位论文于提高二维指向机构的精度与研究动力学运动特性，为该机构的精度分析及误补偿提供参考。1.3 国内外研究现状1.3.1 二维指向机构研究现状空间指向机构[6]是依附在空间卫星上用于实现跟踪定位功能的机构，根据构形式的不同分为串联指向机构和并联指向机构。其中串联指向机构可以分为轴指向机构、双轴指向机构、三轴指向机构和多轴指向机构，以双轴指向机构为常见。国内郝斌和胡顺[7]对两维指向摆镜进行了研制，结构如图 1-1 所示，文中结构设计、关键部件的选型和精度分析进行了介绍。

第 1 章 绪 论行了评估。制订了该机构的可靠性试验方法，建立了机构的可靠性测试和标体系，并对故障模式及影响进行了分析。魏志明和马动涛[13]等对空间照明二维指向机构进行了研究，从对该机构问题入手，提出了一种长寿命、高可靠性的两相混合式步进电机伺服控制该方案控制稳定、原理简单、可靠性强，对于寿命长、体积小、速度低的向机构的控制具有很高的适用性。20 世纪 80 年代，国外的空间卫星用二维指向机构技术发展非常迅速，美RW 公司、Honey-well 公司和 Matra Marconi 公司研制出了多个卫星用二机构[14-16]，日本也成功研制了 ETS-Ⅷ卫星用二维指向机构[17]。Aria Alasty[18]对三轴指向机构进行了分析，该机构如图 1-3 所示。对该机工、安装、调试误差进行了归纳，建立了该三轴指向机构的雅克比矩阵，了该机构的误差和其雅克比矩阵之间的联系。


本文编号：3411024