基于并联机构卫星天线支撑架的设计与研究

发布时间：2019-07-29 16:21

【摘要】：卫星天线支撑架主要用于支撑天线、太阳翼以及一些附属设备。本文设计了一种大姿态角、运动性能好、稳定性好的三自由度2-RPU/UPR并联机构作为卫星天线支撑架,并对基于2-RPU/UPR并联机构的卫星天线支撑架的运动学性能、工作空间和动力学进行了研究。首先,基于螺旋理论的约束螺旋综合法综合出符合要求的三自由度并联机构,综合考虑卫星天线支撑架的运动性能要求,选取2-RPU/UPR并联机构作为卫星天线支撑架,基于螺旋理论对2-RPU/UPR机构进行自由度计算,验证了该机构的自由度为3。其次,利用运动链参数D-H表示法描述空间机构运动副坐标系之间的关系,得到变换矩阵的通用表达式,进而得到位置反解各支链杆长的显示表达式;借助基于影响系数法得到了2-RPU/UPR并联机构运动平台的速度、加速度变化规律;分析表明2-RPU/UPR并联机构运动平稳,当输入线性规律时输出也基本为线性规律,具有较好的运动特性。然后,利用空间极限搜索法得到了2-RPU/UPR并联机构动、静平台半径比k=1和0.8的可达位置工作空间;利用数值算法计算出动静平台半径比k=1的2-RPU/UPR并联机构在初始位置(0,0,1200)的姿态工作空间以及整个位置工作空间内的全局姿态工作空间;通过对比可知,2-RPU/UPR并联机构姿态工作空间满足大多数卫星天线工作要求的参数。最后,基于虚功原理求解出2-RPU/UPR并联机构卫星天线支撑架动力学模型;对实际工作中的卫星天线受到的侧向风进行分类,仿真得出了无侧向风与有侧向风两种情况下的2-RPU/UPR并联机构卫星天线支撑架的各支链驱动力的变化规律图,为实际设计提供理论依据。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN820.88

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 马春生;汪辉;李瑞琴;刘小娟;;一种3-RRS并联机构位置分析的代数消元法[J];机械设计与研究;2016年04期

2 郭发勇;梅涛;赵江海;;D-H法建立连杆坐标系存在的问题及改进[J];中国机械工程;2014年20期

3 段艳宾;贾彦辉;李建军;陆海坤;;应用于天线座的并联机构构型设计[J];机械制造;2014年08期

4 季晔;刘宏昭;原大宁;;4-SPS/PPU型并联机构工作空间与尺度分析[J];农业机械学报;2013年11期

5 张立杰;雷超;郭菲;刘思远;;一种3-RPS并联平台机构偏转能力的分析[J];燕山大学学报;2012年03期

6 贾晓辉;田延岭;张大卫;;基于虚功原理的3-RRPR柔性精密定位工作台动力学分析[J];机械工程学报;2011年01期

7 吕帮俊;朱石坚;邢继峰;彭利坤;;基于虚功原理的Stewart机构逆动力学模型修正[J];机械设计与研究;2010年04期

8 DAI Jian S.;;Type synthesis of a class of spatial lower-mobility parallel mechanisms with orthogonal arrangement based on Lie group enumeration[J];Science China(Technological Sciences);2010年02期

9 马杰;姚郁;;新型仿真转台设计方案研究[J];系统仿真学报;2009年S2期

10 邓先荣;;Stewart平台机构在雷达领域中的应用探讨[J];电子机械工程;2009年02期

，

本文编号：2520620