大型真空調(diào)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)及其誤差建模分析.pdf

1、大型真空調(diào)試平臺(tái)是一種仿真測試設(shè)備,用于在真空模擬罐內(nèi)對(duì)衛(wèi)星相機(jī)調(diào)整測試狀態(tài),是衛(wèi)星相機(jī)光電綜合性能檢測的關(guān)鍵設(shè)備。大型真空調(diào)試平臺(tái)具有大承載力、大結(jié)構(gòu)尺寸、真空低溫(5×10-5Pa,100K)使用環(huán)境等特點(diǎn)。本文根據(jù)相關(guān)單位對(duì)大型真空調(diào)試平臺(tái)的技術(shù)指標(biāo),完成了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。并基于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論對(duì)大型真空調(diào)試平臺(tái)進(jìn)行誤差建模分析,對(duì)調(diào)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及誤差分配提供了理論基礎(chǔ)。
　　首先,完成了大型真空調(diào)試平臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根

2、據(jù)用戶提出的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),進(jìn)行機(jī)械臺(tái)體部分設(shè)計(jì),包括框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)、測量元件選擇等。并且針對(duì)設(shè)備低溫、真空的特殊使用環(huán)境,解決了材料選擇、防冷焊處理、熱控系統(tǒng)設(shè)計(jì)等一系列問題。
　　其次,利用有限元法對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)底座進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了基于線性靜力學(xué)結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化,得到了底座在力傳輸上最優(yōu)的材料布局方式。對(duì)水平移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì),分析了底板厚度、筋板厚度對(duì)總質(zhì)量、最大變形、最大應(yīng)力的影響情況,

3、得到了滿足強(qiáng)度、剛度條件下重量最輕的最優(yōu)尺寸參數(shù)。
　　再次,基于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)推導(dǎo)了大型真空調(diào)試平臺(tái)的誤差模型并進(jìn)行了仿真分析。針對(duì)大型真空調(diào)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和工作原理,分析了影響設(shè)備位置精度和姿態(tài)精度的各項(xiàng)誤差,并利用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)推導(dǎo)出位置誤差和姿態(tài)誤差模型。提出了一種衡量多因素對(duì)系統(tǒng)精度影響情況的方法,并利用Matlab仿真分析各因素對(duì)位姿誤差影響情況,對(duì)系統(tǒng)誤差分配及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　最后,完成了大型真空調(diào)