繩牽引并聯(lián)支撐系統(tǒng)仿真分析與沒力系統(tǒng)應(yīng)用研究.pdf

1、作為一種新型的低速風(fēng)洞模型支撐系統(tǒng)，繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)因具有速度快、慣性小、承載能力大以及對流場干擾小等諸多優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。但是由于該類系統(tǒng)具有冗余驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)，如何優(yōu)化分配繩系拉力以及如何精確測量飛行器模型所受氣動(dòng)載荷成為待解決的關(guān)鍵技術(shù)。本文重點(diǎn)對這兩方面問題展開研究，主要工作及成果如下所述。
　　首先，建立了WDPSS-8的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型。由于冗余驅(qū)動(dòng)引入了過約束，其高度耦合的非線性系統(tǒng)必須有冗余驅(qū)動(dòng)力才能實(shí)現(xiàn)力閉合，導(dǎo)致

2、繩拉力是多解的。論文在動(dòng)力學(xué)模型分析的基礎(chǔ)上提出一種基于罰函數(shù)算法的繩拉力優(yōu)化求解方案，并在MATLAB環(huán)境下進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明非線性規(guī)劃方法對繩拉力優(yōu)化分配的合理性。
　　其次，在ADAMS環(huán)境下對WDPSS-8的運(yùn)動(dòng)學(xué)和工作空間進(jìn)行分析。論文計(jì)算了該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解和正解，規(guī)劃飛機(jī)模型做螺旋線組合運(yùn)動(dòng)的軌跡;求解出飛機(jī)模型在純俯仰、偏航和滾轉(zhuǎn)振蕩運(yùn)動(dòng)下的工作空間，并對為增大俯仰工作空間而設(shè)計(jì)的兩種時(shí)變結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了驗(yàn)證，

3、仿真結(jié)果表明所提方案是合理的。
　　接著，搭建了WDPSS-8的繩系拉力測量系統(tǒng)，改進(jìn)測力系統(tǒng)的采集程序，并對所搭建的測力系統(tǒng)進(jìn)行測試標(biāo)定;同時(shí)選取合適的牽引繩，測定其彈性模量。
　　最后，將WDPSS-8樣機(jī)放置在某一開口式回流低速風(fēng)洞中進(jìn)行吹風(fēng)試驗(yàn)。在測得模型處于不同風(fēng)速、不同姿態(tài)角、不同運(yùn)動(dòng)規(guī)律下各繩的拉力數(shù)據(jù)后，給出處理數(shù)據(jù)的方法，并解算出模型的相關(guān)空氣動(dòng)力載荷參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)用于風(fēng)洞試驗(yàn)的模型支撐