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《长春理工大学》 2011年
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无角位移减振装置机理研究

梁爽  
【摘要】:无角位移减振装置是动基座光电侦察稳定平台用来保证像质稳定,获取良好成像信号不可或缺的关键环节。航空侦察具有时效性强、准确度高、侦察范围宽广深远、机动灵活、针对性强的特点,既可克服地面侦察受地球曲率和地形障碍物对视线的限制和强烈干扰,又可弥补由于卫星距离地面远而造成的侦察细节和时效上的不足,所以目前它仍是获取战术情报的基本和有效手段。 航空侦察要靠动基座光电侦察平台来实现。平台搭载的光电装置内部以各种光电传感器为主,如可见光与红外侦察相机、激光测距仪和激光目标照射器等。上述各种功能的光电装置统称为光电载荷。光电载荷是实现光学成像,获取目标信息,完成侦察任务的必要条件。但是由于航空侦察的特殊振动力学环境,光电载荷功能的充分实现还要依赖于其稳定系统。在动基座光电装置工作时,有各种各样的内部和外部振源,将会导致目标相对于光轴发生相对运动,进而在像面上产生像移。因此,必须对动载体光电成像装置采取振动控制技术。无角位移减振装置就是动基座光电侦察稳定平台用来保证像质稳定,以及良好成像质量不可或缺的关键环节。 在振动所引起的像质变化中,角位移振动远大于线位移振动。所以在设计无角位移减振装置时,应当保证对光电载荷的角振动进行充分抑制同时减小线振动。本文在对各种振动控制技术进行分析的基础上,最终选定了简单可靠、经济性好的被动隔振技术。根据无角位移原理,设计了动基座无角位移减振装置的三维模型,建立了ADAMS虚拟样机。 利用ADAMS/Vibration振动分析模块,对建立的虚拟样机进行运动仿真分析,分析其减振性能。分别采用随机信号和正弦信号作为外界振动的激励源,进行了随机振动试验和正弦扫频试验。进而得到了系统的六个自由度方向输出的位移、速度、加速度响应。利用ADAMS的自动优化功能,研究了隔振系统的性能参数,通过比较不同的阻尼和刚度情况下的系统传递函数,得到了系统参数即阻尼和刚度的最优值。仿真分析的结果表明,所设计的动基座无角位移减振装置很好的抑制了角位移,并减小了线位移,实现了预期目标。 通过分析影响无角位移减振装置精度的主要因素,有针对性的讨论了无角位移减振装置机构精度分析方法,以及对诸多误差因素的简化策略,建立了无角位移减振装置的误差模型,进行了误差模型的matlab仿真分析和原理样机的实验分析。通过对两种试验分析的结果对比,分析出影响机构误差的主要原因,并提出了提高机构精度的具体方法。
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB535.1

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【参考文献】
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