某型运载火箭助推器组装驱动装置研制

发布时间：2017-10-05 05:15

  本文关键词：某型运载火箭助推器组装驱动装置研制

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【摘要】：液体芯级捆绑固体助推器运载火箭是目前运载火箭运用研究的热点,其中一个亟需解决的实际工程问题,是如何将重达数十吨的固体助推器与火箭芯级安全可靠地完成组装。本论文就是针对这一工程问题,对某型运载火箭助推器组装驱动装置方案进行研究设计。首先,分析设计任务书,提出方案、分析方案、综合完善方案,确定了一种机电液一体化的助推器智能驱动装置方案。设计出驱动装置的各模块和各个机构功能关系。分析计算设计指标,对连接机构、固定液压缸、直线导轨、同步伺服电机及滚珠丝杠副进行计算选型及校核。其次,搭建了控制系统总体框架,并对主要控制硬件电路和控制系统软件程序进行了设计。其中,主要硬件电路设计包括DSP最小单元电路、数据接口系统电路及伺服电机控制电路的初步设计,并根据设计电路焊接控制板。最后,分析驱动装置的运动区域及边界条件、过渡条件,提出一种基于插补法的运动轨迹规划方法,建立了驱动装置径向运动层的4-3-4型多项式组运动轨迹,在Matlab中仿真实现轨迹的生成。轨迹生成后,需要检验伺服交流系统能否跟踪运动轨迹,首先对径向运动层的交流伺服系统进行数学建模,同时采用一种反步滑膜自适应的控制方法,对伺服系统的轨迹跟踪能力进行仿真、实验验证。
【关键词】：运载火箭助推器 组装驱动 双电机控制 轨迹规划
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V475.1;V43
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 课题研究背景及意义7-8
• 1.2 国内、外研究现状8-9
• 1.3 本论文完成的主要工作9-11
• 2 系统方案设计11-21
• 2.1 设计指标11-12
• 2.2 确定总体方案12-20
• 2.2.1 设计难点分析12-13
• 2.2.2 设计方案分析13-15
• 2.2.3 液压系统的确定15-17
• 2.2.4 运动模块控制策略分析17-18
• 2.2.5 控制系统的确定18-20
• 2.3 本章小结20-21
• 3 驱动装置机构分析设计21-37
• 3.1 连接机构的设计校核21-23
• 3.1.1 四连杆机构分析设计21
• 3.1.2 夹持四连杆机构的校核21-23
• 3.2 固体液压缸的设计选型23-25
• 3.3 直线导轨的设计选型25-29
• 3.4 伺服电机的选型29-32
• 3.4.1 电机额定转速匹配29-30
• 3.4.2 电机额定转矩匹配30
• 3.4.3 电机负载惯量的计算30-31
• 3.4.4 匹配伺服电机负载转矩31-32
• 3.5 滚珠丝杠副的选型32-35
• 3.6 本章小结35-37
• 4 控制系统总体37-53
• 4.1 控制系统的总体方案设计37-38
• 4.1.1 主控芯片的选型37-38
• 4.1.2 编写设计说明38
• 4.2 主要硬件电路设计38-48
• 4.2.1 DSP最小单元电路38-40
• 4.2.2 数据接口系统电路40-43
• 4.2.3 伺服电机控制电路43-48
• 4.3 控制系统软件设计48-52
• 4.3.1 CCS开发环境介绍48-49
• 4.3.2 软件总体设计49-52
• 4.4 本章小结52-53
• 5 组装运动轨迹规划研究53-71
• 5.1 助推器组装运动分析53-55
• 5.1.1 运动模块运动区域53-54
• 5.1.2 无轨迹组装运动分析54-55
• 5.2 基于插补法助推器助推器组装运动轨迹研究55-62
• 5.2.1 轨迹规划的概述55-57
• 5.2.2 4-3-4插值轨迹规划方法分析57-61
• 5.2.3 助推器组装运动轨迹规划61-62
• 5.3 轨迹跟踪仿真与实验62-69
• 5.3.1 交流伺服系统数学建模62-66
• 5.3.2 仿真及实验研究66-69
• 5.4 本章小结69-71
• 6 总结与展望71-73
• 6.1 论文总结71
• 6.2 研究展望71-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-77
• 附录177-78
• 附录278

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本文编号：974957