悬索馈源系统论文_保宏,杜敬利,段宝岩

导读:本文包含了悬索馈源系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:射电望远镜,馈源,运动学,系统,刚度,驱动力,微分。

悬索馈源系统论文文献综述

保宏,杜敬利,段宝岩[1](2006)在《大型射电望远镜悬索馈源支撑系统静刚度分析》一文中研究指出针对大射电望远镜(LT)悬索支撑系统特殊的结构形式,对6索组成的馈源支撑系统的静刚度进行分析。首先,对舱索系统静平衡方程沿馈源舱运动方向上求导,同时考虑到悬索刚度随其应力变化而呈现几何非线性的特点,给出了馈源支撑系统静刚度的公式。其次,在上面结果的基础上,分析了一个定点位置下馈源舱在外界扰动下的振动情况,通过与大型射电望远镜50 m室外模型振动试验结果相比较,说明了静刚度求解方法的有效性。最后,给出了大型射电望远镜50m模型馈源舱运动空间边缘的悬索应力与馈源支撑系统刚度的关系。(本文来源于《机械工程学报》期刊2006年07期)

翟天嵩[2](2005)在《大射电望远镜悬索馈源定位系统的控制策略及相关硬件平台的研究与实现》一文中研究指出本文在全面深入了解大射电望远镜FAST光机电一体化创新设计方案的设计思想和技术指标的基础上,结合50米模型的工程实践,重点研究了两个问题:1.提出了基于非线性跟踪微分器的插值模糊控制算法(TDIFLC),讨论其在大射电望远镜悬索馈源定位外环控制系统中的应用;2.应用FPGA/CPLD技术完成悬索馈源定位系统中外环控制系统的基于ISA总线的联动伺服控制卡的设计与实现。具体内容包括: 针对悬索馈源系统为—非线性、时变、大滞后、多变量耦合系统,精确的数学模型难以建立,采用经典控制理论与现代控制理论进行系统的分析和设计比较困难,甚至无法获得比较理想的运行效果。因此本文采用了一种具有高控制精度的模糊控制算法—基于非线性跟踪微分器的插值模糊控制算法(TDIFLC),对其控制策略进行研究,并以悬索馈源外环控制系统为控制对象,对其进行分析和数值仿真,其结果证明了此种控制算法的可行性和高效性,并且结构简单,易于工程实现。 为了实现悬索馈源系统的精确定位,应用FPGA/CPLD技术设计和实现了联动伺服控制卡。采用了数字系统的自顶向下的设计方法,选用了Altera FPGA系列器件和MAX+plusⅡ软件设计平台。在文中,给出了设计和实现的方法,并且通过软件仿真和试验验证,其结果满足精度要求,而且具有较高的可靠性,比较简洁的结构,更具有功能可扩展的灵活性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2005-01-01)

赵泽[3](2003)在《大射电望远镜悬索馈源支撑系统的机械结构设计与分析》一文中研究指出我国拟在贵州建造世界上最大、口径达500m的先导天线大射电望远镜阵(FAST项目)。由于FAST的工作频率高,馈源的定位精度要求高,因而,采用何种结构方式实现馈源扫描跟踪运动成为项目成败的关键。段宝岩教授提出了以悬索支撑馈源的初级平台、将Stewart平台并联机构固定于初级平台,由悬索的初调和Stewart平台的精调共同完成馈源的高精度定位控制的方案。课题源于中科院知识创新工程与国家自然科学基金项目“大射电望远镜馈源支撑与指向跟踪系统仿真与实验研究”,基于上述背景,本文的目的在于:将悬索馈源支撑概念具体化;分析并解决项目工程实施中可能遇到的机械技术方面的关键问题;完成5m、50m缩比模型的设计;支持项目的实验仿真;为500m工程的实施奠定基础。从运动、动力、功用几方面分析了大射电望远镜悬索馈源支撑系统机械的特点,本文将其分解为悬索驱动装置、支撑塔顶上的导向机构、馈源舱叁个主要部分,在应用数学、力学等方法对各部分的设计方案进行比较、分析、综合和论证的基础上,研究了各机械部分所特有的问题与解决对策:提出了将驱动装置与悬索布置相结合的设计思想;解决了悬索支撑塔顶导向轮承受斜向拉力的问题;从运动、受力及结构方面深入研究了悬索与馈源舱的连接。通过结构、机构、强度、工艺等设计逐步完成整个模型的机械设计。通过模型的设计、加工制造、安装调试及其机械性能的测试,取得了大量有关馈源支撑机械设计的一手资料。两年多来,模型的正常运行证明了本文机械设计的合理性、有效性以及在500m工程中的可推广性。作为“大射电望远镜馈源支撑与指向跟踪系统仿真与实验研究”重要的组成部分,系统机械与项目其它内容一同于2002年2月成功地通过了中科院组织的验收。为保证500m工程机械的顺利实施,还必须开展以下几方面的研究:1.使用何种动力驱动(如液压伺服驱动)及何种安全制动方式仍需针对500m工程的实际具体研究。2.500m工程实际中,馈源舱的直径达6m,重量为20t。由于其结构形式与LT5m、50m模型馈源舱不完全相同,因而,需对馈源舱结构形式做深入研究。3.支撑塔上防止悬索脱落还可采用其它方法解决,并应作更深入的研究。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2003-04-01)

孙欣,仇原鹰,段宝岩[4](2002)在《大射电天文望远镜悬索馈源系统驱动力的研究》一文中研究指出针对大射电天文望远镜馈源系统中悬索呈现出的柔性特征 ,在已知馈源舱的位置 ,姿态 ,速度和加速度的情况下 ,将悬索离散为柔性索杆单元 ,建立了系统的逆运动学及逆动力学模型。分析计算了悬索上各离散点的位置、速度、加速度和惯性力 ,推导了在重力和惯性力共同作用下悬索的空间挠曲线方程 ,研究了悬索的刚体位移和弹性变形。在此基础上 ,通过刚体 柔体的迭代计算 ,求出悬索馈源系统的驱动力 ,为高精度的大射电天文望远镜提供了必要的设计参数。(本文来源于《应用力学学报》期刊2002年04期)

佘海波,段宝岩,刘宏,陈光达[5](2002)在《基于ISA总线的八轴联动伺服控制卡在大射电望远镜悬索馈源系统中的应用》一文中研究指出针对大射电望远镜悬索馈源系统 5 0m模型的控制要求及特点 ,设计了八轴联动伺服控制卡 ,将控制算法交由主控机软件实现。对该控制卡的各组成部分进行了详细说明 ,并且给出了软件设计思想 ,该伺服控制卡在LT模型实验中取得了良好的效果(本文来源于《电子机械工程》期刊2002年02期)

佘海波[6](2002)在《大射电望远镜悬索馈源支撑系统的控制硬件设计与实现》一文中研究指出本文课题来源于中国科学院知识创新工程项目:大射电望远镜馈源支撑与指向跟踪系统的光机电一体化仿真与实验研究。500米口径球面射电望远镜FAST是国际上现有的和计划中最大口径的射电望远镜,其综合性能比国际上现有的设备高一个数量级。针对现有射电望远镜的不足,我国科学家提出了全新的光机电一体化设计方案。为验证方案的可行性,实地建造了50米缩比模型。 本文从FAST光机电一体化设计的工程实际出发,结合50米模型详细叙述了该系统的工作原理及硬件实现方法,并对电机的升降速控制方法进行了探讨。其中包括以下几部分:1、系统总控制回路的工程实现方法;2、伺服控制卡的工作原理、电路组成及驱动软件工作流程;3、力矩实时检测装置的工作原理、具体实现电路和软件工作流程;4、针对电机的转速突变时容易出现冲击抖动的情况,提出了电机升降速的控制算法。希望本文工作能够为500米射电望远镜的建造积累经验,提供参考。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2002-01-01)

孙欣[7](2001)在《大射电望远镜悬索式馈源支撑系统的非线性静力学、运动学和动力学理论及方法的研究》一文中研究指出本文研究了建立大射电望远镜FAST悬索式支撑馈源系统的非线性静力学,运动学和动力学的数学力学模型所涉及的相关理论和方法。悬索式支撑馈源系统属于并联机构,然而悬索具有的柔性特征使它与一般的刚性并联机构(如Stewart平台)有很大不同。由于悬索并联机构能够满足室外露天工程的要求,同时又能根据需要设计出巨大的工作空间,因此正逐步成为并联机构领域的研究热点;同时,作为建造新一代大射电望远镜的关键技术,已受到广泛的关注,然而关于这种新型机构的研究国内外仍处于探索阶段,尚没有形成统一的理论和方法。本文围绕FAST工程,对并联悬索结构的静力学、运动学及动力学分析的相关理论及方法进行了系统而深入的研究。全文分七章,各章所讨论的主要内容如下 第一章 绪论。本章介绍了新一代大射电望远镜的研究背景及机电光一体化的悬索馈源系统的技术特点与主要研究内容。回顾了并联悬索机构的研究现状。围绕悬索式馈源系统的非线性静力学、运动学和动力学分析,提出了本文付诸研究并取得进展的若干问题。最后介绍了本文的研究思路和内容。 第二章 悬索馈源系统的静力分析。本章建立了悬索式支撑馈源系统的非线性静力学模型。论述了柔性悬索的虚牵问题并提出了判定准则。定义并分析了系统的解空间。提出了悬索张力的均匀原则,实现了张力的优化配置。针对六悬索系统工作空间中存在的六个无解面,在综合考虑馈源舱运行规律及悬索受力特点的基础上,通过增加两根向下拉的冗余悬索,提出并设计了八悬索馈源系统。建立了八悬索系统的非线性静力学模型,提出了可行的求解方法——预估张力迭代法。彻底解决了六悬索馈源系统工作空间不连续的问题。 第叁章 悬索馈源系统驱动力的研究。在已知馈源舱的位置,姿态,速度和加速度的情况下,本章对系统的驱动力进行了研究。建立了悬索馈源系统的动平衡方程。确定了在动平衡条件下各悬索的形状。通过将悬索离散为柔性索杆单元,建立了系统的逆运动学及逆动力学模型。分析了悬索上各离散点的位置、速度、加速度和惯性力。推导了在重力和惯性力共同作用下悬索的空间挠曲线微分方程,并研究了悬索的刚体位移和弹性变形。通过刚体-柔体的反复迭代算出悬索馈源系统的驱动力。 第四章 悬索馈源系统时变结构的顺风向风致响应研究。本章应用余弦级数模拟了符合Davenport功率谱的自然风。基于时不变结构的有限单元法,在综合考虑馈源舱运动规律的基础上,提出了时变系统的瞬时结构假定法,通过将悬索离散为索杆单元,建立了系统的时变有限元模型,该模型充分考虑了悬索的垂度和大变形等几何非线性因素,应用Ne。。ark-D数值积分方法,在时域上分析了馈源舱停留在空间某一位置(典型点)和沿空间某一轨迹运行(变结构)时,系统的顺风向风致响应。风振时程曲线表明在观测风速内,无论是六悬索还是八悬索系统,均满足设计精度要求,但八悬索的两根冗余下拉悬索对馈源舱Z方向的振动起到了很好的抑制作用。 第五章 悬索馈源系统的横风向共振和空气动力失稳的研究。大射电望远镜悬索馈源系统是风敏感结构,在风力作用下可能导致横风向涡流脱落振动和空气动力失稳。由于系统属于多自由度几何非线性结构,现有的线性结构横风向共振分析方法和传统上用于节断模型分析的驰振临界风速判别式不再适用。本章利用Newmark法和Newton-Raphson法的思想建立了系统的横风向共振模型、平均风及脉动风空气动力模型,通过比较结构在不同风速作用下的振动时程曲线,确定了横风向共振和驰振的临界风速,并应用瞬时结构假定法研究了脉动风作用下系统的空气动力失稳情况。 第六章 大射电望远镜50米模型的研究。本章根据大射电望远镜50米模型荷载、运动速度等要求,确定了悬索的型号。对模型的静力和驱动力进行了研究。分析了模型的顺风向随机风振响应、横风向涡激共振及空气动力失稳响应。完成了相关的实验。数值计算和实验数据的比较表明,本文建立的大射电望远镜悬索馈源系统的数学力学模型是准确的,数值计算结果是可靠的。 第七章 总结与展望。本章回顾和总结了新一代大射电望远镜机电光一体化的悬索馈源系统所涉及的理论、技术和方法。归纳了本文的创新之处和特色,并提出了设计和力学分析中仍需进一步研究的若干问题。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2001-10-01)

王文利[8](2001)在《大射电望远望悬索式馈源支撑系统的运动规划、动态检测与控制》一文中研究指出本文研究了大射电望远镜FAST悬索式馈源支撑系统的运动学理论、动态检测技术、控制结构与策略以及实验。大射电望远镜悬索式馈源支撑系统从理论上说属于并联机构学的研究范畴,国内外关于这种新型机构的研究目前仍然处于探索阶段,尚没有形成系统的理论与方法。本文从悬索式馈源支撑系统的粗精两级调节结构出发,首次提出了并联宏-微机器人的概念;根据机器人运动学理论建立了并联宏-微机器人系统的逆运动学模型,该模型是对馈源支撑系统进行计算机控制的基础;悬索式馈源支撑系统是并联机构,与串联机器人在控制策略上的不同在于对悬索系统进行点位控制的同时,仍需要考虑点到点之间的过程,因此不仅对索长要进行控制,而且对索的速度也要进行控制;本文将串联机器人理论中的基于启发式策略的速度规划方法应用于悬索系统的速度规划,采用此方法可以生成馈源舱在各个轨迹点时悬索的变化速度;然后根据本系统特点提出了一种过路径点的叁次——四次多项式混合插值法,该方法用来生成路径点之间的插补轨迹、插补速度,计算结果表明按照此方怯生成的插补轨迹的误差完全可以满足系统控制精度的要求,同时可保证在路径点处悬索的速度连续;基于悬索式馈源支撑系统位置分散、控制集中的特点,提出了上下位机的分布式控制结构,考虑到馈源支撑系统的两种工作状态(跟踪射电源和寻找射电源)的不同要求,提出了系统的Fuzzy—FuzzyPID双模控制策略;在深入研究各种动态检测技术的基础上提出了可用来实时检测馈源舱位置与姿态的叁种技术:全球卫星定位系统(GPS)、动态跟踪全站仪和基于计算机视觉的动态检测技术(CCD),完成了叁种检测方法的技术方案,并建立了相关的数学模型;为验证大射电望远镜机电光一体化设计的基本思想及相关技术方案,设计并制造了直径5米的悬索式馈源支撑系统实验模型,对本文所提方案及策略进行了初步实验验证;为提高馈源舱在极限工作位置时系统的刚度,提出了六悬索系统的改进方案,增加两根下拉悬索以提高系统的刚度和稳定性,50米室外模型按照新的八悬索方案进行建造和实验。全文共分8章进行论述,各章所讨论的主要内容如下: 第一章 绪论。本章介绍了大射电望远镜FAST背景及技术指标;概述了柔性并联悬索机构的研究现状以及悬索式馈源支撑系统的主要研究内容;介绍了本文的主要工作和内容。 第二章 并联宏-微机器人系统的逆运动学模型。本章提出了并联宏-微机器人的概念及基于悬索张力均匀原则和悬索系统势能最小原则的两种索张力优化配置方案,并在此基础上建立了并联悬索系统的逆运动学模型,推导了动基座Stewart平台的误差补偿模型。 第叁章 并联悬索机构的运动规划。本章介绍了并联悬索机构的速度控制策略,应用启发式策略生成了悬索在各个路径点的速度;提出了一种叁次-四次多项式混合插值法,运用此方法可以生成路径点之间的插补轨迹、插补速度,计算结果表明此方法优于目前 常用的Stewart并联机构的插丰D方法;最后给出了悬索系统运动u实时性问题的解决办 法。 第四章 悬索式馈源支撑系统的u结构与控帘慌略。本章提出了悬索式馈源支撑 系统的分布u结构,根据大射甸戴顽鄙固宗时电源和寻找射+工作状态,提出 了系统的h肚y1讪叼水D聊圃揽慷略,介绍了锻-统的硼一, 最后给出了悬索的张力监坝u方案。 第五章 馈源舱位置与姿态的动态u。本章提出了可用来实时检测馈源舱位置 与姿态的叁万4技术:全球卫星定ag统(GPS)、动态足团综全站仪禾U基于计算机视觉的动态检狈技术KCD),完成了刁+蹦u施的技术方案,并敬了相关的数髓型。 第六章 悬索式馈源支撑系统SWh型实验研究。本章介绍了在国家自然科学基金支持下$撇的5米实验模型的总体结构、控伟系统和初步的实验结果。 第七章 悬索式馈源支撑系统 50米室汐喉型。本章介绍了在中科院知间枪IJat程重大项目支持下正在建造的50米 喉型的总体结构u系统。 第八章 结论与展望。本章总结了本文的主要研究D需要进一步深入研究的课题。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2001-01-01)

悬索馈源系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文在全面深入了解大射电望远镜FAST光机电一体化创新设计方案的设计思想和技术指标的基础上,结合50米模型的工程实践,重点研究了两个问题:1.提出了基于非线性跟踪微分器的插值模糊控制算法(TDIFLC),讨论其在大射电望远镜悬索馈源定位外环控制系统中的应用;2.应用FPGA/CPLD技术完成悬索馈源定位系统中外环控制系统的基于ISA总线的联动伺服控制卡的设计与实现。具体内容包括: 针对悬索馈源系统为—非线性、时变、大滞后、多变量耦合系统,精确的数学模型难以建立,采用经典控制理论与现代控制理论进行系统的分析和设计比较困难,甚至无法获得比较理想的运行效果。因此本文采用了一种具有高控制精度的模糊控制算法—基于非线性跟踪微分器的插值模糊控制算法(TDIFLC),对其控制策略进行研究,并以悬索馈源外环控制系统为控制对象,对其进行分析和数值仿真,其结果证明了此种控制算法的可行性和高效性,并且结构简单,易于工程实现。 为了实现悬索馈源系统的精确定位,应用FPGA/CPLD技术设计和实现了联动伺服控制卡。采用了数字系统的自顶向下的设计方法,选用了Altera FPGA系列器件和MAX+plusⅡ软件设计平台。在文中,给出了设计和实现的方法,并且通过软件仿真和试验验证,其结果满足精度要求,而且具有较高的可靠性,比较简洁的结构,更具有功能可扩展的灵活性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

悬索馈源系统论文参考文献

[1].保宏,杜敬利,段宝岩.大型射电望远镜悬索馈源支撑系统静刚度分析[J].机械工程学报.2006

[2].翟天嵩.大射电望远镜悬索馈源定位系统的控制策略及相关硬件平台的研究与实现[D].西安电子科技大学.2005

[3].赵泽.大射电望远镜悬索馈源支撑系统的机械结构设计与分析[D].西安电子科技大学.2003

[4].孙欣,仇原鹰,段宝岩.大射电天文望远镜悬索馈源系统驱动力的研究[J].应用力学学报.2002

[5].佘海波,段宝岩,刘宏,陈光达.基于ISA总线的八轴联动伺服控制卡在大射电望远镜悬索馈源系统中的应用[J].电子机械工程.2002

[6].佘海波.大射电望远镜悬索馈源支撑系统的控制硬件设计与实现[D].西安电子科技大学.2002

[7].孙欣.大射电望远镜悬索式馈源支撑系统的非线性静力学、运动学和动力学理论及方法的研究[D].西安电子科技大学.2001

[8].王文利.大射电望远望悬索式馈源支撑系统的运动规划、动态检测与控制[D].西安电子科技大学.2001

论文知识图

大射电天文望远镜悬索馈源系统的...新一代LT工作方案图馈源舱ADAMS模型FA ST总体计算机叁维图像[1〗缩比模型大柔性Stewart平台的结构模型

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悬索馈源系统论文_保宏,杜敬利,段宝岩
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