抛物面索网天线的最佳型面设计方法

在太空无重力工作环境下,星载索网天线反射面由张紧的网格平面拼合而成。为尽可能降低天线索网型面的原理误差,提出一种新的索网型面生成方法。方法要求抛物面索网天线型面在天线光学口径面上的投影为正三角形网格,索网反射面的型面结点均取在与理想抛物面同轴且等焦距的某映射抛物面上,投影正三角形的边长由天线反射面的焦距及型面设计的原理误差要求确定,映射抛物面的具体位置由投影正三角的边长及反射面的焦距确定。以空间任意三角形与抛物面之间的轴向方均根误差计算公式的推导为基础,讨论在天线光学口径面上投影面积为定值的空间三角形与抛物面之间轴向方均根误差取得极小值的条件,得出抛物面索网天线型面在天线光学口径面上投影为正三角形网格时原理误差最小的结论。索网型面设计的算例结果表明所提方法有效、实用。     

具有慢速时滞机动目标三维跟踪

目标运动状态模型的建立是机动目标跟踪的关键问题．本文首先通过对目标加速度的运动建模．建立了具有时滞的目标状态运动学模型．然后,应用H∞滤波算法进行了跟踪．大射电望远镜50 m模型实验结果表明馈源舱在恒定速率运动的条件下,本文算法显著提高了徕卡(Leica)的测量精度．     

大射电望远镜5m模型全站仪设站研究

针对大射电望远镜(LT)5m模型站点坐标不确定的特点,研究全站仪站点坐标设定的方法,基于几何原理推导确定站点坐标的公式,并进行误差分析。实验数据表明该方法有效提高了测量精度。     

索系馈源支撑结构控制方法的研究

大射望远镜(LT)采用六根大跨度的钢索驱动馈源舱完成大范围扫描跟踪。针对系统中的索结构之间强耦合以及模型变结构的特点,基于非参数自适应技术,提了一种具有神经网络自适应反馈控制的方法。该方法对于馈源舱做空间轨迹跟踪时索质量时变具有一定的鲁帮性。LT50m模型实验结果表明馈源舱的定位精度达到1．5cm。     

一种正交向量基结构动力模型修正

针对矩阵修正方法不能保存原模型的连接信息以及计算效率低的缺点,基于多自由度振动和矩阵奇异值分解(SVD)理论,提出了一个具有SVD的模型修正方法．该方法引入矩阵重组技术以及采用SVD理论使未知参数的维数从n×2n降低到1×2n维,因而提高了矩阵修正法的计算效率．在此基础上对修正结果进行矩阵物理化处理,恢复了原模型的连接信息．最后,通过数值算例证明了该方法的有效性与可行性．     

考虑柔索垂度影响的索支撑系统静刚度

大射电望远镜的索支撑系统由于工作空间巨大,刚度分析时必须考虑柔索垂度的影响.为此,基于弹性悬链线方程推导出柔索的索端张力与索长之间的关系,建立索支撑系统的静力学模型.在此基础上,根据索端张力与舱体位移之间的非线性关系推导出作用在舱体上的柔索合力与舱体位移之间的增量关系,从而获得系统静刚度矩阵的解析表达式.利用数值算例证明分析方法的正确性,在算例中给出索支撑系统在某点处的刚度矩阵及其在工作空间内的刚度分布.分析结果表明索支撑系统绕舱体中轴的转动刚度相对薄弱.     

大型相控阵天线结构与调整机构一体化设计

针对某大型相控阵天线自重大、加强筋安装位置受限等特点导致天线阵面精度难以保证的工程背景,进行相控阵天线阵面结构方案优化设计。考虑到大型阵面的自重变形导致的柔性特点,提出综合考虑阵面变形后平面度和调整机构精度的一体化优化设计模型,对调整机构支腿的布局进行了优化设计。同时,考虑到加强筋安装位置和型材受限,利用连续化过滤函数,使得型材变量与连续变量进行映射,将离散变量拓扑优化转换为连续变量拓扑优化求解,提高了求解效率,降低了求解的规模。采用上述方法对某大型相控阵雷达进行了案例验证,收到满意的结果。     

气压控制弹性变形的刀具补偿装置

文章讨论了一种由气压控制,通过弹性元件变形从而使刀具位置发生变化的刀具补偿装置,介绍了装置的结构原理、特点、系统构成及系统工作原理,给出了车削及镗削补偿头的结构,最后介绍了二个应用的实例。     

大型相控阵雷达高维离散变量拓扑优化

针对目前部分相控阵雷达大型化的趋势,考虑对子阵支撑板实现动力补偿的前提下进行支撑点及加强筋的布局优化设计.按照设计要求在有限个可安装部位选择支撑点,并且同时考虑不同加强筋拓扑形式对整体结构的平面度贡献,在强度和质量约束下以最佳吻合平面精度为设计目标,构建数学模型.利用连续化阶梯函数将工程中的型材变量与连续变量映射,避免了直接采用离散变量求解,求解规模小.对某大型相控阵雷达进行案例验证,取得满意的结果,并且该方案将应用到工程实际中.     

一种柔索并联机器人的刚度解析

大射电望远镜(LT)馈源柔索支撑系统是一种大跨度强非线性柔索并联机器人(WDPR),其刚度在相当程度上决定了它的有载定位精度.针对目前没有用解析法分析此类机器人刚度矩阵的现状,运用微分变换原理推导出它的完整刚度的解析表达式.基于馈源柔索支撑系统的非线性力学模型,得出动平台中心所受外力矢量的矩阵表达式,通过对外力变分来获取系统刚度矩阵与终端外力矢量、终端位移矢量的关系式,此刚度矩阵主要与柔索张力以及结构参数有关.以LT50m模型为例分析了该机器人的刚度.数值结果表明刚度矩阵的分析方法是有效的.研究结论对LT500m原型馈源支撑系统的结构设计、振动分析及运动控制均具有很好的借鉴作用.