大行程柔順驅動傳動單元的機電集成設計.pdf

1、精密指向機構廣泛應用于飛機、艦船和車輛等載體上，配合光電系統(tǒng)完成戰(zhàn)場偵察和目標跟蹤等任務。同時在空間探索工程、工業(yè)和醫(yī)療等領域也已經(jīng)成為了系統(tǒng)不可或缺的組成部分。而目前國內(nèi)在此領域的研究水平與國外相比還有一定的差距。因此開展具有大行程、高精度、高動態(tài)的精密指向機構的研究具有重要意義。
　　本文課題來源于國家自然科學基金重點項目“大尺度亞微弧度級精密復合驅動與傳動的基礎研究”（No.51135009）。論文提出了一種采用大行程柔性鉸

2、鏈作為導向支承部件，旋轉音圈電機作為電磁驅動部件的，具有大行程、高精度、高動態(tài)的驅動傳動單元。本文主要對大行程柔性鉸鏈的設計及優(yōu)化、電磁驅動單元設計優(yōu)化及建模、整體系統(tǒng)數(shù)學建模及仿真進行了理論分析，對其中關鍵的技術進行了一定的研究。主要的內(nèi)容有：
　　1．調(diào)研目前國內(nèi)外精密指向機構的發(fā)展現(xiàn)狀，總結歸納了精密指向機構的應用領域和性能指標，在分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎上，為本文對大行程柔順驅動傳動單元的設計打下了基礎。
　　2．對

3、所設計大行程柔順驅動傳動單元的總體方案進行了分析介紹，列出了針對本文項目所提出的設計技術指標，并針對所提技術指標對驅動部件以及支承部件進行了分析，最終確定總體方案結構并給出了設計流程。
　　3．針對大行程柔順驅動傳動單元的設計要求，從理論上分析了作為導向支承部件的大行程柔性鉸鏈，推導了其剛度公式，結合設計需求對其進行優(yōu)化設計并最終設計出適用于本文驅動傳動單元的柔性鉸鏈。
　　4．比較分析了各種旋轉音圈電機的特點，最終選取盤式

4、繞組音圈電機的磁路作為本文電磁驅動單元的設計參考，并對其進行理論分析。最后結合大行程柔順驅動傳動單元的驅動要求對其進行優(yōu)化設計。
　　5．使用Matlab、ADAMS、Comsol等分析軟件對整個系統(tǒng)進行機電集成建模仿真，從理論上對所設計系統(tǒng)的時域、頻域響應進行預測。最后以系統(tǒng)重要參數(shù)為例，分析其對系統(tǒng)總體動力學特性的影響。為今后的設計工作做出了指導。
　　6．以大行程柔順驅動傳動單元的原理樣機為對象，搭建其測試實驗平臺，驗