油液彈性模量對主鏡液壓支撐系統(tǒng)動態(tài)性能的影響.pdf

1、大口徑反射式望遠鏡是現(xiàn)代望遠鏡發(fā)展的主要方向，它廣泛應用于空間觀測、軍事探測、天體運行檢測等領(lǐng)域。主鏡支撐系統(tǒng)是反射式望遠鏡的關(guān)鍵技術(shù)，系統(tǒng)支撐性能的好壞直接影響望遠鏡的觀測精度。在現(xiàn)有及正在研究和應用的支撐方案中，液壓支撐方案由于支撐精度高、支撐力均勻、快速調(diào)節(jié)等優(yōu)點而成為主鏡支撐的優(yōu)選方案。但是具備多優(yōu)點的主鏡液壓支撐系統(tǒng)在實現(xiàn)高精度和高動態(tài)響應目標方面存在困難，設計方案的合理性和機電液各環(huán)節(jié)的因素均會對其產(chǎn)生影響。
　　論文

2、在分析國內(nèi)外大口徑望遠鏡的研究和應用情況的基礎上，設計了一個主鏡液壓支撐實驗臺，以液壓環(huán)節(jié)的油液彈性模量為研究對象，分析其對主鏡液壓支撐系統(tǒng)動態(tài)性能的影響規(guī)律。通過真空除氣處理提高油液彈性模量，然后以優(yōu)化前后的不同油液彈性模量為基礎，利用仿真和實驗來分析主鏡液壓支撐系統(tǒng)在改變油液彈性模量前后的動態(tài)響應和動態(tài)精度的變化情況。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　第一章闡述了課題背景和研究意義，在查閱國內(nèi)外望遠鏡支撐技術(shù)相關(guān)文獻的

3、基礎上，總結(jié)和發(fā)現(xiàn)液壓支撐技術(shù)發(fā)展的技術(shù)難點:系統(tǒng)的高精度和高動態(tài)響應問題。并結(jié)合傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的分析，提出了油液彈性模量對主鏡液壓支撐系統(tǒng)動態(tài)性能影響的研究方向。同時分析了油液彈性模量的影響因素和對比了提高油液彈性模量的不同方案，發(fā)現(xiàn)真空除氣方案原理清晰、實現(xiàn)方便。最后提出了本課題的主要研究內(nèi)容。
　　第二章根據(jù)主鏡支撐系統(tǒng)的控制精度和響應速度的要求，設計了一個由油液補償裝置和電控系統(tǒng)組成的液壓支撐系統(tǒng)實驗臺。對比和分析不同驅(qū)動方

4、式的油液補償裝置的優(yōu)缺點，確定了伺服電機帶絲杠的驅(qū)動方案，并利用控制板卡和驅(qū)動器來控制伺服電機的位移，為第五章中主鏡液壓支撐單元的性能實驗做基礎。
　　第三章對油液彈性模量進行理論分析和實驗優(yōu)化，為第四章的仿真和第五章的實驗提供不同的油液彈性模量值。通過理論和數(shù)值分析的方式解釋密閉容器中油液彈性模量、含氣量和氣壓溫度的關(guān)系，并基于三者之間的關(guān)系，設計了一個適合主鏡液壓支撐系統(tǒng)油液處理及注油的真空除氣設備，對油液進行不同溫度和氣壓條

5、件下的含氣量檢測實驗，驗證真空除氣原理的合理性，最后通過注油實驗和轉(zhuǎn)換計算得到了不同油液彈性模量值。
　　第四章針對由主鏡液壓支撐缸和第二章設計的油液補償裝置組成的主鏡液壓支撐單元建立了機電液數(shù)學模型，分析了液壓部分的影響因素，并通過MATLAB軟件仿真，分析油液彈性模量、位移放大液壓缸和支撐液壓杠有效工作面積對主鏡液壓支撐單元動態(tài)響應和動態(tài)精度的影響規(guī)律。
　　第五章利用第二章設計的油液補償裝置和電控系統(tǒng)搭建主鏡液壓支撐單