基于哈特曼传感器激光波面测试方法研究

激光通信中主要存在的问题为激光在传输过程中受大气环境影响严重,产生波面畸变,影响激光的传输质量,从而引起激光所携带的信息失真。以哈特曼传感器为核心研制一个操作简便、结构紧凑的波面测试系统,该系统可有效地检测激光传输后及传输过程中产生的波像差。通过对所要求的技术指标进行分析,合理地选择了满足要求的哈特曼波面传感器及微透镜阵列,根据微透镜阵列的口径对准直光学系统进行了设计,编制了测试软件界面,给出了波面测试实验结果,最终满足测试指标要求。     

六自由度机械臂运动学分析与轨迹优化

针对机械臂运动轨迹偏差较大的问题,采用D-H法建立模型,对六自由度机械臂进行了正、逆运动学的分析,基于机械臂关节轴的典型几何结构利用PIEPER准则推导逆运动学的封闭解;在笛卡尔空间中分析了直线插补和圆弧插补两种方法,通过对空间插值点的优化减小轨迹偏差,实现轨迹优化。仿真验证了算法的可行性,对机械臂在工业中的实际应用具有一定的指导意义。     

基于磁阻式步进电机的恒定制动转矩负载

空间齿轮传动系统寿命实验需要一种能够在不同转速下提供恒定制动转矩的负载,而传统的制动器往往不适用于真空环境,或者转矩不平稳.为此提出一种基于磁阻式步进电机的真空低速恒转矩负载,其基本原理是利用相电流细分技术,合成出一个大小恒定、而落后转子相位π/2的旋转磁场,使转子在旋转状态下保持最大静态锁定转矩.通过调节驱动电流幅值控制锁定转矩,并通过改变驱动电流的频率控制磁场转速,从而实现电机在不同转速下输出平稳、可调的制动转矩.实验表明,在转速1～160 r/min,该负载可提供0.65～8.43N.m的平稳可调制动转矩.     

基于轴心轨迹分析的热真空齿轮机构磨损监测系统

在空间齿轮机构热真空实验中,轴心运动轨迹能够反映轴承的磨损程度.由于空间齿轮的轴心位移很微小,传统的电涡流传感器测量法并不适宜,据此提出采用加速度信号测量和二次积分的方法测量轴心的运动轨迹,并根据该原理设计验证了一个基于轴心轨迹分析的热真空齿轮机构磨损监测系统:采用3个位于不同测试点的3轴加速度传感器作为敏感元件,并采用"同时采样,分时转换"方法,使用一个经济型采集卡实现九路信号的同步采样,在低成本条件下精确实现了被测点的运动合成.文末给出并分析了该系统应用于空间齿轮机构的实测轴心轨迹.     

一种有效的空间齿轮传动系统振动测点选择方法

针对空间飞行器中小模数齿轮寿命实验中振动测点定位困难的问题,提出了一种确定振动测点最佳位置的方法。通过对齿轮系统进行有限元模态分析和谐响应分析,得到了系统的刚度分布,进而计算待选测点的谐响应幅值及其矢量和,判定振动测点的理论最佳位置。搭建了空间齿轮传动系统实验平台,采用峭度指标法对理论分析得到的最佳测点进行了实验验证。实验表明：理论分析得到的9个最优测点中,8个测点理论分析结果和实验结果基本一致,验证了方法的正确性。该方法为齿轮箱等复杂系统振动测点的布置和优化提供了理论依据,对空间飞行器驱动机构寿命实验研究有重要意义。