大型真空調試平臺的設計及其誤差建模分析.pdf

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

2、據用戶提出的各項技術指標,進行機械臺體部分設計,包括框架結構設計、驅動方案設計、測量元件選擇等。并且針對設備低溫、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)設計等一系列問題。
　　其次,利用有限元法對框架結構進行了優(yōu)化設計。對底座進行拓撲優(yōu)化設計,實現了基于線性靜力學結構的拓撲優(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)化設計,分析了底板厚度、筋板厚度對總質量、最大變形、最大應力的影響情況,

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。
　　再次,基于多體系統(tǒng)動力學推導了大型真空調試平臺的誤差模型并進行了仿真分析。針對大型真空調試平臺的結構和工作原理,分析了影響設備位置精度和姿態(tài)精度的各項誤差,并利用多體系統(tǒng)動力學推導出位置誤差和姿態(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)誤差分配及結構設計提供了理論依據。
　　最后,完成了大型真空調