刚柔耦合二级运动调整系统动力学模型.pdf

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1、!""&年%月西安电子科技大学学报（自然科学版）9IB,!""&--第)!卷-第#期!"#$%&’-"(-)*+*&%-#%*,-$.*/0U<=,)!-T<,#刚柔耦合二级运动调整系统动力学模型杜敬利，仇原鹰，段宝岩，张-杰（西安电子科技大学机电工程学院，陕西西安-’*""’*）摘要：安装在悬挂馈源舱内的./0123/平台作为馈源位姿精调系统与舱索粗调系统一起构成了大型射电望远镜馈源位姿的二级耦合调整系统,综合柔性悬索系统的非线性有限元结构动力学方程和刚性./0123/平台的多体系统动力学方程

2、，构造了悬索粗调系统与./0123/平台精调系统的刚柔耦合动力学模型，找到了分析动力学耦合问题的有效方法,通过对45&"6缩比模型的仿真分析，模拟了馈源舱对./0123/平台扰动的响应，并由实验进行了验证,关键词：大型射电望远镜；舱索系统；./0123/平台；动力耦合中图分类号：57’&*；8)!%--文献标识码：9--文章编号：*""*$!#""（!""&）"#$"#+)$"#!"#$%&’&()*+,-%"#.’/.(-,$()#0’1’-2)$,3’4$,/(56$,-*7(2$,8,$9

3、’",*’/*5"’"1&%&*,.!"#$%&’($，)*"+,-%’.$%&，!"/01-2’.-%，34/05#$6（.:;<<=<>?=0:/3<60:;2@A:2=?@BA@003A@B，CADA2@E@AF,，CAG2@-’*""’*，H;A@2）!4&*0#/*：-5;0/1<=0F0=:>00D<>/;0=23B032DA2./0123/>A@0/I@A@BJ=2/><366

4、@/;0KIKJ0@D0D>00D:2MA@2@D/;0:2M=0$:2MA@:<23K0/I@A@BKLK/06,NL:<6MA@A@B/;0DL@26A:0OI2/A<@><3/;0K/3I:/I32=@<@=A@023>A@A/00=060@/<>2:2M=0KLK/061A/;/;2/><3/;06I=/AM/;0./0123/J=2/><36，/;0DL@26A:6/;03ABAD$>=0PAM=0:

5、@A@BKLK/06AK:<@K/3I:/0D，1;A:;AK2@0>>A:A0@/60/;/;0:2MA@//;0./0123/J=2/><36AKKA6I=2/0D1A/;/;02JJ=A:2/A<@<>/;06

6、03F0K2K2><3D0KAB@A@B/;062KK32/A<<>./0123//<:2MA@/<0=A6A@2/0/;00>>0:/<>/;0./0123/J=2/><362DSIK/60@/<@/;0:2MA@,:,%;(0-&：-=23B032DA<36；DL@26A::

7、牵引馈源舱跟踪射电源做大范围空间扫描运动，同时，舱体内./0123/平台对馈源的动态跟踪误［*］差进行实时补偿，使馈源的空间动态跟踪精度达到#66,为了系统研究45的关键技术，西安电子科技大学建造了45&"6缩比实验模型（见图*）,悬索粗调子系统与./0123/平台精调子系统同时对馈源运动进行控制，显然，两个子系统是动力耦合的,为了分析./0123/平台运动对馈源舱定位精度的影响，文献［!］假设馈源舱固定不动，通过求解T01/<@$?I=03逆动力学方程，得出./0123/平台机构对固定支座（馈

8、源舱）的反作用力,文献［)］将该反作用力施加在悬索系统非线性结构有限元模型上，计算了馈源舱在反作用力扰动下的响应,由于文献［!，)］将粗、精两级调整系统割裂，在计算./0123/平台的反作用力时忽略了舱体的同时运动，因此其分析结果无法真实反映两子系统间的动力耦合关系,文献［#］对大跨度柔性悬索系统的非线性结构动力学进行了深入分析，文献［&］给出了./0123/平台多刚体系统逆动力学分析的详细模型，而考虑二者之间耦合的动力学分析尚未见发表,笔者把粗、精两级子系统视为一个刚柔耦合大系统，在此基础上研