基于六维并联机构的空间光学载荷微振动环境模拟及指向稳定技术研究
发布时间：2021-10-15 20:44
微振动具有幅值小、频率分布范围广的特点,如果将微振动传递给空间光学载荷,将导致其指向不稳定、无法正常工作,因此需要对光学敏感载荷进行指向稳定技术的研究。提高指向稳定性能的方法之一就是对微振动进行隔振,检验隔振器的隔振效果需要进行大量的地面实验,然而诸多因素导致真实的扰动源无法大量应用到地面实验中,因此空间光学载荷的微振动环境模拟技术成为发展空间光学载荷的关键技术之一。六自由度并联平台具有承载能力强、定位精度高等优点,尤其是其六自由度的运动能力为微振动环境模拟及指向稳定技术的研究提供了解决方案。因此,本文基于六维并联机构,开展空间光学载荷的微振动环境模拟技术研究和指向稳定技术研究。为给空间光学载荷提供微振动环境,研制了一种基于Gough-Stewart构型的微振动环境模拟平台。该模拟平台模拟微振动环境的方式有两种:一种是上平台输出多维振动,另一种是在下平台与安装面之间输出多维扰动力与力矩。针对模拟多维振动的方式,结合牛顿—欧拉公式和拉格朗日方程建立了上平台输出六维加速度的动力学方程,开展了加速度传函迭代控制策略的研究,加工出原理样机后对动力学方程和控制策略的正确性进行了实验验证,实验结果...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
新型的广义Stewart构型
双层弹簧片的布置方轴向方向运动。弹簧片的厚度弹簧片的轴向刚度直接影响驱轴向刚度和较小的最大应力，我直径 94mm，厚度 0.4mm，材簧片的轴向刚度为 8.39N/mm，的轴向刚度进行测试，如图 2.6 据（该模拟平台弹簧片的轴向变置测量的是驱动腿的轴向刚度即向刚度值的一半即为单层弹簧片测试结果，结果显示单层弹簧片轴向刚度值与有限元分析结果基
置测量的是驱动腿的轴向刚度即向刚度值的一半即为单层弹簧片的测试结果，结果显示单层弹簧片轴轴向刚度值与有限元分析结果基本图 2.4 弹簧片的结构Figure 2.4 Structure of a leaf spring
【参考文献】：
期刊论文
[1]多维微振动模拟器的设计及测试[J]. 王兵,徐振邦,杨剑锋,王晓明,吴清文. 机械强度. 2018(04)
[2]我国月球探测器的发展历程研究[J]. 杨格灏. 科技风. 2017(23)
[3]超静平台隔振与指向一体化控制方法[J]. 王有懿,汤亮,何英姿. 航天控制. 2016(06)
[4]基于6维并联机构的空间微振动模拟器动力学分析及测试[J]. 辛建,徐振邦,杨剑锋,吴清文. 机器人. 2015(05)
[5]卫星微振动及控制技术进展[J]. 孟光,周徐斌. 航空学报. 2015(08)
[6]空间光学载荷六维隔振系统的设计[J]. 杨剑锋,徐振邦,吴清文,李义,陈立恒,顾营迎. 光学精密工程. 2015(05)
[7]基于复合单叶双曲面的广义Stewart平台全局动态各向同性优化设计[J]. 田体先,姜洪洲,何景峰,佟志忠,黄其涛. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(02)
[8]光学有效载荷在轨隔振器的设计[J]. 杨剑锋,徐振邦,刘宏伟,李义,吴清文. 光学精密工程. 2014(12)
[9]复合单叶双曲面上广义Gough-Stewart并联机构加速度传感器各向同性优化设计[J]. 佟志忠,姜洪洲,何景峰,黄其涛. 机械工程学报. 2014(13)
[10]遥感系列卫星在轨微振动测量与分析[J]. 周东强,曹瑞,赵煜. 航天器环境工程. 2013(06)
博士论文
[1]大型空间望远镜次镜精密调整机构研究[D]. 于阳.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[2]空间光学载荷微振动关键技术研究[D]. 杨剑锋.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[3]航天光学成像遥感器动态成像质量评价与优化[D]. 王俊.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2000
硕士论文
[1]指向、隔振一体化并联平台设计与优化[D]. 王兵.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2016
[2]基于六维并联机构的空间多维微振动模拟器优化设计[D]. 辛建.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[3]空间微振动模拟器设计研究[D]. 石柱.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[4]精密柔性并联指向机构的优化设计与系统研制[D]. 史若冲.哈尔滨工业大学 2013
[5]空间CCD相机的结构设计改进与动力学分析[D]. 刘阳.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2009
[6]空间小型CCD相机的结构设计及动力学分析[D]. 张新建.苏州大学 2008
本文编号：3438598
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
新型的广义Stewart构型
双层弹簧片的布置方轴向方向运动。弹簧片的厚度弹簧片的轴向刚度直接影响驱轴向刚度和较小的最大应力，我直径 94mm，厚度 0.4mm，材簧片的轴向刚度为 8.39N/mm，的轴向刚度进行测试，如图 2.6 据（该模拟平台弹簧片的轴向变置测量的是驱动腿的轴向刚度即向刚度值的一半即为单层弹簧片测试结果，结果显示单层弹簧片轴向刚度值与有限元分析结果基
置测量的是驱动腿的轴向刚度即向刚度值的一半即为单层弹簧片的测试结果，结果显示单层弹簧片轴轴向刚度值与有限元分析结果基本图 2.4 弹簧片的结构Figure 2.4 Structure of a leaf spring
【参考文献】：
期刊论文
[1]多维微振动模拟器的设计及测试[J]. 王兵,徐振邦,杨剑锋,王晓明,吴清文. 机械强度. 2018(04)
[2]我国月球探测器的发展历程研究[J]. 杨格灏. 科技风. 2017(23)
[3]超静平台隔振与指向一体化控制方法[J]. 王有懿,汤亮,何英姿. 航天控制. 2016(06)
[4]基于6维并联机构的空间微振动模拟器动力学分析及测试[J]. 辛建,徐振邦,杨剑锋,吴清文. 机器人. 2015(05)
[5]卫星微振动及控制技术进展[J]. 孟光,周徐斌. 航空学报. 2015(08)
[6]空间光学载荷六维隔振系统的设计[J]. 杨剑锋,徐振邦,吴清文,李义,陈立恒,顾营迎. 光学精密工程. 2015(05)
[7]基于复合单叶双曲面的广义Stewart平台全局动态各向同性优化设计[J]. 田体先,姜洪洲,何景峰,佟志忠,黄其涛. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(02)
[8]光学有效载荷在轨隔振器的设计[J]. 杨剑锋,徐振邦,刘宏伟,李义,吴清文. 光学精密工程. 2014(12)
[9]复合单叶双曲面上广义Gough-Stewart并联机构加速度传感器各向同性优化设计[J]. 佟志忠,姜洪洲,何景峰,黄其涛. 机械工程学报. 2014(13)
[10]遥感系列卫星在轨微振动测量与分析[J]. 周东强,曹瑞,赵煜. 航天器环境工程. 2013(06)
博士论文
[1]大型空间望远镜次镜精密调整机构研究[D]. 于阳.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[2]空间光学载荷微振动关键技术研究[D]. 杨剑锋.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[3]航天光学成像遥感器动态成像质量评价与优化[D]. 王俊.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2000
硕士论文
[1]指向、隔振一体化并联平台设计与优化[D]. 王兵.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2016
[2]基于六维并联机构的空间多维微振动模拟器优化设计[D]. 辛建.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[3]空间微振动模拟器设计研究[D]. 石柱.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[4]精密柔性并联指向机构的优化设计与系统研制[D]. 史若冲.哈尔滨工业大学 2013
[5]空间CCD相机的结构设计改进与动力学分析[D]. 刘阳.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2009
[6]空间小型CCD相机的结构设计及动力学分析[D]. 张新建.苏州大学 2008
本文编号：3438598
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