大型真空調(diào)試平臺的設(shè)計及其誤差建模分析.pdf

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

2、據(jù)用戶提出的各項技術(shù)指標(biāo),進行機械臺體部分設(shè)計,包括框架結(jié)構(gòu)設(shè)計、驅(qū)動方案設(shè)計、測量元件選擇等。并且針對設(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)計等一系列問題。
　　其次,利用有限元法對框架結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計。對底座進行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計,實現(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。對水平移動平臺進行尺寸優(yōu)化設(shè)計,分析了底板厚度、筋板厚度對總質(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)動力學(xué)推導(dǎo)了大型真空調(diào)試平臺的誤差模型并進行了仿真分析。針對大型真空調(diào)試平臺的結(jié)構(gòu)和工作原理,分析了影響設(shè)備位置精度和姿態(tài)精度的各項誤差,并利用多體系統(tǒng)動力學(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系統(tǒng)精度影響情況的方法,并利用Matlab仿真分析各因素對位姿誤差影響情況,對系統(tǒng)誤差分配及結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了理論依據(jù)。
　　最后,完成了大型真空調(diào)