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

1、作為一種新型的低速風洞模型支撐系統(tǒng)，繩牽引并聯(lián)機構因具有速度快、慣性小、承載能力大以及對流場干擾小等諸多優(yōu)點而備受關注。但是由于該類系統(tǒng)具有冗余驅動的特點，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載荷成為待解決的關鍵技術。本文重點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的運動學模型和動力學模型。由于冗余驅動引入了過約束，其高度耦合的非線性系統(tǒng)必須有冗余驅動力才能實現(xiàn)力閉合，導致

2、繩拉力是多解的。論文在動力學模型分析的基礎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)境下進行了仿真，仿真結果表明非線性規(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的運動學和工作空間進行分析。論文計算了該機構的運動學逆解和正解，規(guī)劃飛機模型做螺旋線組合運動的軌跡;求解出飛機模型在純俯仰、偏航和滾轉振蕩運動下的工作空間，并對為增大俯仰工作空間而設計的兩種時變結構方案進行了驗證，

3、仿真結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)，改進測力系統(tǒng)的采集程序，并對所搭建的測力系統(tǒng)進行測試標定;同時選取合適的牽引繩，測定其彈性模量。
　　最后，將WDPSS-8樣機放置在某一開口式回流低速風洞中進行吹風試驗。在測得模型處于不同風速、不同姿態(tài)角、不同運動規(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空氣動力載荷參數(shù)。試驗結果表明，繩牽引并聯(lián)機構用于風洞試驗的模型支撐