發(fā)布時間：2017-10-11 00:10

  本文關鍵詞：衛(wèi)星成像設備用精密主動隔振器的結構設計與分析

  更多相關文章： Stewart 并聯機構 壓電致動器 衛(wèi)星成像設備 主動隔振

【摘要】：對遙感衛(wèi)星而言,成像品質至關重要。而衛(wèi)星在軌運行期間,由于搭載設備的正常運轉會造成空間環(huán)境微振動,衛(wèi)星平臺的主要振動源包括反作用輪的姿態(tài)調整、調姿推力器、太陽帆板調整、相機掃描機構等,這些微振動是影響高精度遙感衛(wèi)星指向精度和成像質量等重要性能的主要因素。為了滿足高分辨衛(wèi)星成像等需求,對衛(wèi)星軌道運行期間的微振動進行有效的抑制,推進我國衛(wèi)星遙感技術的發(fā)展具有重要意義。為此本文提出了基于立方體構型Stewart并聯機構的六自由度主動隔振方案,并采用壓電陶瓷作為主動隔振系統(tǒng)的執(zhí)行元件,動態(tài)力傳感器作為振動信號測量元件,柔性鉸鏈作為轉動副,完成了壓電式Stewart主動隔振平臺的結構設計。分別對壓電放大致動器和柔性鉸鏈進行了設計與分析。針對壓電放大致動器用實驗方法測試壓電放大致動器的靜態(tài)性能和有限元方法進行動態(tài)特性分析,分析結果證明壓電放大致動器有良好的線性輸出和動態(tài)特性;針對雙向柔性鉸鏈,解析法計算出柔性鉸鏈的轉動剛度,并用有限元法驗證了解析法的正確性和雙向柔性鉸鏈有很高的回轉精度。本文利用卡爾丹角描述Stewart負載平臺的姿態(tài),推導出Stewart平臺運動學逆解,并完成隔振系統(tǒng)的動力學建模�；诜e分力反饋控制方法,搭建了單自由度隔振試驗平臺,試驗測得單自由度主動隔振系統(tǒng)傳遞率曲線,系統(tǒng)的轉角頻率降低,共振峰值處傳遞率降低了18dB。最后測試了Stewart隔振系統(tǒng)的傳遞率曲線,結果表明所設計的隔振平臺有較好的性能。
【關鍵詞】：Stewart 并聯機構 壓電致動器 衛(wèi)星成像設備 主動隔振
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V441;TB535
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題來源8
• 1.2 課題的背景及意義8-9
• 1.3 衛(wèi)星微振動隔離國內外研究現狀9-13
• 1.4 本文的主要研究內容及章節(jié)安排13-15
• 2 主動隔振系統(tǒng)的設計方案15-24
• 2.1 引言15
• 2.2 隔振系統(tǒng)的隔振原理與設計要求15-18
• 2.3 主動隔振系統(tǒng)的結構方案設計18-22
• 2.4 主動隔振系統(tǒng)的整機方案22-23
• 2.5 本章小結23-24
• 3 關鍵部件的設計與分析24-36
• 3.1 引言24
• 3.2 壓電致動器特性分析24-29
• 3.3 柔性鉸鏈設計與分析29-35
• 3.4 本章小結35-36
• 4 Stewart平臺運動學逆解與理論建模36-47
• 4.1 引言36
• 4.2 Stewart平臺運動學逆解36-40
• 4.3 壓電Stewart隔振系統(tǒng)理論建模40-46
• 4.5 本章小結46-47
• 5 Stewart隔振平臺性能測試47-56
• 5.1 引言47
• 5.2 基于壓電放大致動器的單自由度主動隔振47-51
• 5.3 Stewart隔振平臺隔振性能測試51-55
• 5.4 本章小結55-56
• 6 總結與展望56-57
• 6.1 本文總結56
• 6.2 課題展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻58-60

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本文編號：1009380