大射电望远镜馈源舱系统Stewart平台的技术研究-论文.pdf

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1、第30卷第4期电子机械工程Vo1．3O．No．42014年8月Electro-MechanicalEnglneeringAug．2014大射电望远镜馈源舱系统Stewart平台的技术研究李建军，王宇哲，贾彦辉，段艳宾(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄050081)摘要：FAST大射电望远镜以中科院国家天文台为研制总体，其Stewart平台作为馈源舱内部接收机平台的精调机构，用于减少和抑制整个馈源舱的风激扰动影响，并对馈源运动轨迹进行精调定位。基于目前馈源舱系统的设计输入，完成了Stewart平

2、台的构型选择和参数确定，进而分别从下平台、上平台和伸缩支杆三方面进行Stewart平台的详细结构设计。在结构设计的基础上，利用有限元分析软件ANSYS分别对下平台、上平台和伸缩支杆进行了力学分析。结果表明，该Stewart平台满足设计需求。关键词：大射电望远镜；Stewart平台；馈源舱；力学分析中图分类号：TN16文献标识码：A文章编号：1008—5300(2014)04—0019—05TechnologyResearchofStewartPlatforminLargeRadioTelescopeFeed

3、CabinLIJian-jun，WANGYu—zhe，JIAYan-hui，DUANYan-bin(The54thResearchInstituteofCETC，Shijiazhuang050081，China)Abstract：LargeradiotelescopeFASThasNationalAstronomicalObservatoryofChineseAcademyofSciencesasoveralldevelopment，itsStewartplatformisthefineleveladjus

4、tingmechanismofinteriorreceiverplatforminfeedcabin，andisusedtoreducethewindexcitationdisturbanceofthefeedcabinandtoadjustpreciselythepositionofthemotiontrajectoryofthefeedcabin．Basedonthedesigninputofcurrentfeedcabinsystem，thestructureconfigurationselectio

5、nandtheparameterdeterminationoftheStewartplatformarecompleted．Then，thedetailedstructuredesignoftheStewartplatformiscarriedoutfromthethreeaspectsofbottomplat—form，topplatformandtelescopicstrut．Basedonthedetailedstructuredesign，themechanicalanalysisf0rthebot

6、tomplatform，thetopplatformandthetelescopicstrutareperformedusingfiniteelementanalysissoftwareANSYS．AnalysisresultsindicatethattheStewartplatformmeetsthedesignrequirements．Keywords：largeradiotelescope；Stewartplatform；feedcabin；mechanicalanalysis式突破了传统射电望远镜中

7、馈源接收机与反射面相对引言固定的简单刚性支撑模式J。FAST望远镜的馈源系统，采用了悬索驱动的无平为满足射电天文研究的需求，我国将在贵州省平台支撑方案，其内部由三级调整机构串联组成。塘县大窝凼洼地建设500m口径球面射电望远镜(FivehundredmeterApertureSphericalradioTele—1)第一级：通过悬索牵引系统，完成馈源舱在直scope)，简称FAST¨。FAST望远镜采用了独特的柔径200m区域内的轨迹控制，星型框架的倾斜角度可索拖动约30t重的馈源舱在反射面上方馈源焦面内缓

8、达+25。。慢运动，以便馈源舱内馈源接收机主动跟踪反射面焦2)第二级：通过AB轴机构实现+15。转角功能，补点的位置变化，使得舱内承载的馈源接收机能够在焦偿一级索驱动无法达到的馈源姿态角度。点位置接收来自遥远太空的天体电波信号，该跟踪方3)第三级：通过Stewart平台精调机构，减少和抑收稿日期：2014—03—06基金项目：国家自然科学基金资助项目(51205339)·19··产品设计·电子机械工程2014年8