大射电望远镜馈源舱索支撑与索张力配置的优化设计

发布时间：2021-08-08 05:06

　　新一代大射电望远镜（Large Radio Telescope-LT）馈源指向跟踪系统的粗调功能主要由舱索并联机构完成。舱索并联机构的工作空间,奇异性以及索张力优化问题是影响系统精度能否达到要求的重要因素,它们与其本身的结构密切相关,因而对其结构优化是十分必要的。具体内容如下:1.建立了舱索系统非线性静平衡方程。在此基础上,采取使驱动力均匀的优化策略,求解出舱索系统运动所需的悬索平衡张力和索长。2.找出了影响舱索系统工作空间和奇异性的关键结构参数,并分析了这些参数的约束条件,通过修改这些参数,满足了工程所需要的工作空间,消除了奇异性。3.为了减小索张力差,对舱索系统进行了优化设计。设计参数包括索与馈源舱的连接点坐标、索横截面积、塔高等物理量,约束函数为平衡方程、材料强度及边界条件,目标是使索张力差最小。为了进一步节约能源,在舱索系统上增加平衡重,并且平衡重离舱顶端距离可在整个工作空间内实时改变,这不仅有利于舱姿态角的实现,而且可使索张力差进一步减小。4.在实际地形下进行了塔基的选址。在此基础上,利用舱索系统优化模型进行了基于实际地形的优化,优化结果满足所要求的工作空间;对LT5米模型下... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 FAST 项目的技术指标
    1.3 FAST 缩比模型
    1.4 本文的主要工作
第二章 舱索系统运动的非线性数学模型
    2.1 引言
    2.2 馈源舱索系统模型介绍
    2.3 舱索系统非线性静平衡方程
    2.4 悬索张力的优化配置
    2.5 典型轨迹规划
    2.6 小结
第三章 舱索机构工作空间与结构参数关系研究
    3.1 引言
    3.2 舱索机构力奇异性发生的原因
    3.3 消除奇异性的方案
    3.4 影响工作空间的主要结构参数
    3.5 满足工作空间的几组参数
    3.6 小结
第四章 理想地形下的舱索系统结构优化设计
    4.1 引言
    4.2 舱索系统优化模型
    4.3 iSIGHT 软件介绍
    4.4 模型求解与结果分析
    4.5 张力差的进一步减小
    4.6 小结
第五章 实际地形下的舱索系统结构优化设计
    5.1 引言
    5.2 实际地形介绍及塔基选择策略
    5.3 实际地形下模型求解
    5.4 LT5 米模型改造
    5.5 小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
在读期间研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]遗传算法早熟问题的定量分析及其预防策略[J]. 汪民乐,高晓光,刘刚.  系统工程与电子技术. 2006(08)
[2]500m口径球面大射电望远镜台址BP神经网络优选[J]. 刘宏,宋建波,王文俊,彭勃,南仁东.  地质科技情报. 2006(01)
[3]大射电望远镜精调Stewart平台工作空间研究[J]. 段学超,仇原鹰,段宝岩.  电子机械工程. 2004(05)
[4]500米口径球面射电望远镜——FAST[J]. 朱文白,朱丽春.  天文爱好者. 2002(06)
[5]桁架优化遗传算法的若干改进[J]. 唐文艳,顾元宪.  机械强度. 2002(01)
[6]遗传算法在软土地基沉降计算中的应用[J]. 刘勇健.  工业建筑. 2001(05)
[7]巨型柔性Stewart平台极限工作位置的确定[J]. 孙欣,段宝岩.  西安电子科技大学学报. 2001(02)
[8]工程结构优化设计的新方法[J]. 蒋启平.  工业建筑. 2001(03)
[9]大型射电望远镜悬挂馈源结构的非线性力学分析[J]. 仇原鹰,陈杰,段宝岩,魏强,彭勃,南仁东.  西安电子科技大学学报. 2000(04)
[10]新一代大射电望远镜机电光一体化设计研究[J]. 段宝岩,苏玉鑫,仇原鹰,王文利,孙欣,南仁东,彭勃.  中国机械工程. 1999(09)

硕士论文
[1]轻型火炮大架的优化设计[D]. 王明真.南京理工大学 2005
[2]大射电望远镜馈源支撑系统的建模仿真与分析[D]. 汤奥斐.西安电子科技大学 2005



本文编号：3329285