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《哈尔滨工业大学》 2013年
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基于五自由度并联机构航天器减振平台研究

付杰  
【摘要】:近年来我国积极开展载人航天、国际空间站等重大航天工程的研究。据美国宇航局统计,大多数航天器发射失败的原因是来自于航天器发射过程中由于其恶劣的力学环境所引起的振动引起的。研究整星隔振技术对于卫星及航天器的发射有至关重要的作用。本文在分析航天器发射过程中的各种载荷的基础上,提出一种含有柔性关节的并联减振机构。以并联减振主体机构为研究背景,进行并联隔振主体机构的运动学及动力学分析,完成并联隔振机构的振动响应分析。 本文分析航天器发射过程中的载荷特点,根据减振机构的选择原则,选择3-CPS/UPU的并联机构作为减振机构,对其自由度进行计算同时确定其约束的运动方向,并对阻尼器进行选型。 介绍了柔性关节的分类及优势,对其中四种典型铰链的转动刚度的公式进行推导,设计柔性关节的尺寸参数,并对其进行静力学分析及强度校核。 本文对3CPS/UPU减振并联机构进行逆解分析,利用求导法解出机构的一阶及二阶影响系数矩阵,利用MATLAB进行机构逆运动学仿真分析。分析了减振机构的工作空间及条件数在空间的分布情况。对柔性铰链进行几何分析及动力学建模,利用凯恩方程对机构进行动力学建模,利用MATLAB进行机构逆运动学仿真分析。 求解了机构的刚度矩阵及阻尼矩阵,利用机构无阻尼自由振动方程求解了系统的固有频率,并对各参数对系统固有频率的影响进行分析,随后利用正则矩阵对系统有阻尼受迫振动方程进行解耦,求解含阻尼的减振系统在正弦周期及随机激励下的振动响应 本文以含柔性关节的并联机构为背景,对隔振机构的运动学、动力学及振动响应的进行分析。为航天器多维隔振机构的设计及性能分析提供了一条解决途径。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TB535.1

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苏海军,廖启征,梁崇高;一种5-5型台体并联机器人机构的位置正解[J];北京邮电大学学报;1997年03期
2 张军,谌勇,骆剑,华宏星;整星隔振技术的研究现状和发展[J];航空学报;2005年02期
3 赵会光;马兴瑞;冯纪生;;整星隔振技术若干问题的探讨[J];航天器工程;2001年03期
4 曲义远,黄真;空间六自由度多回路机构位置的三维搜索方法[J];机器人;1989年05期
5 沈惠平,马正华,金琼,杨廷力;一种新型解耦二腿三维平移并联机构及其运动分析[J];江苏石油化工学院学报;2003年03期
6 赵铁石,黄真;一种新型四自由度并联平台机构及其位置分析[J];机械科学与技术;2000年06期
7 张军,韦凌云,谌勇,华宏星;整星隔振系统优化设计研究[J];机械科学与技术;2005年10期
8 梁鲁;申智春;齐晓军;满孝颖;郑钢铁;;整星阻尼减振方案及试验结果分析[J];上海航天;2008年04期
9 张军;谌勇;张志谊;华宏星;;整星隔振器的隔振性能分析[J];宇航学报;2005年S1期
10 王晓雷;杨庆俊;郑钢铁;;整星主动隔振平台研究[J];宇航学报;2007年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 朱伟;基于MR阻尼器及并联机构的多维减振系统半主动控制研究[D];江苏大学;2007年
2 于大国;基于并联机构的多维隔振平台设计理论与应用研究[D];江苏大学;2009年
3 涂奉臣;基于磁流变阻尼器的整星半主动隔振技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高洪;赵韩;;并联机器人机构学理论研究综述[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年01期
2 嵇国金,马奎,王磊;微纳操作器运动学分析[J];微纳电子技术;2003年03期
3 温庆荣,方跃法;一种新型4自由度并联机器人自由度分析[J];北方交通大学学报;2003年04期
4 姜虹;蔡永琳;王小椿;;一种并联机构结构误差识别与修正的新算法[J];北京交通大学学报;2007年01期
5 郭盛;方跃法;;避免约束奇异的平动并联机器人设计方法[J];兵工学报;2007年08期
6 范晋伟,关佳亮,王彤波,王文超,关剑,张小龙;并联机床虚拟设计的理论方法[J];北京工业大学学报;2001年04期
7 许意华,刘德忠,费仁元,潘新文;3-PTT并联微操作机器人机构误差分析[J];北京工业大学学报;2002年02期
8 辛洪兵;余跃庆;;由支链构造并联机器人雅可比矩阵[J];北京工业大学学报;2007年10期
9 宁萌;郝静如;孙江宏;;一种新型稳定平台的运动学和工作空间分析[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2011年01期
10 郭祖华,陈五一,陈鼎昌;6杆并联机构运动学及杆受力的仿真[J];北京航空航天大学学报;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王艳琴;;并联机床与开放式数控系统[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 王云;;载货车传动轴的布置与验算[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
3 阮久宏;荣学文;吴三友;;凿岩机器人液压系统ADRC控制器设计与仿真[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 孙立宁;刘彦武;曲东升;李长峰;;靶定位并联机器人控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 孙立宁;李长峰;曲东升;刘彦武;;ICF精密并联机器人系统的研制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 胡英;吴德烽;;一种柔性检测机器人的运动学研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 陈阳;方勃;周杰;黄文虎;;锥壳型卫星适配器约束阻尼失效机理[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
8 郑钢铁;;空间飞行器隔振与振动抑制研究进展[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
9 杨庆俊;王晓雷;;主被动一体化八作动器隔振平台研究[A];第四届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2006年
10 代小林;丛大成;韩俊伟;李洪人;;基于凯恩方程的并联运动平台多刚体动力学建模[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘攀;绳索牵引机器人及虚拟重力系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 常艳艳;水下运载器对接装置虚拟仿真系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 梁桥康;特殊应用的多维力/力矩传感器研究与应用[D];中国科学技术大学;2010年
5 张克涛;变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D];北京交通大学;2010年
6 皮阳军;电液伺服并联六自由度舰船运动模拟器轨迹跟踪控制及其应用研究[D];浙江大学;2010年
7 李雨桐;并联机构运动奇异性及其动态稳定性研究[D];浙江大学;2010年
8 吴乐彬;基于电液伺服并联六自由度机构的广义负载模拟理论和实验研究[D];浙江大学;2010年
9 张淑平;基于视觉的并联机器人位姿检测方法研究[D];东华大学;2010年
10 吴伟光;基于并联机构的多维减振装置及其主动控制技术的研究[D];江苏大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 户燕会;工业机器人的工作空间和误差补偿的分析与仿真[D];河南理工大学;2010年
2 张祖华;2-PPa移动并联机构运动学设计[D];浙江理工大学;2010年
3 郭大杰;3-PRRRR移动并联机构自由度、约束奇异和运动学分析[D];浙江理工大学;2010年
4 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
5 穆星科;多足机器人运动控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 万晓正;平面绳牵引并联机构的控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 伍英华;六自由度一体式坦克模拟器误差特性及控制[D];大连理工大学;2010年
8 刘凉;3-RRRU并联机器人运动学控制的研究[D];天津理工大学;2010年
9 梅凡;三自由度并联机器人精度分析与综合[D];天津理工大学;2010年
10 李耀斌;三自由度并联机器人运动学分析[D];天津理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李剑锋,王新华,魏源迁,伍良生,吴光中;3-RSR并联机构的微分运动学及动力学分析[J];北京工业大学学报;2003年04期
2 闫维明;纪金豹;葛惠娟;孟剑;董彬;;逆变型MR阻尼器磁路设计与试验研究[J];北京工业大学学报;2006年07期
3 苏海军,廖启征,梁崇高;一种5-5型台体并联机器人机构的位置正解[J];北京邮电大学学报;1997年03期
4 黄真;曲义远;;空间并联机器人机构的特殊位形分析[J];东北重型机械学院学报;1989年02期
5 杨广强,B.F SpencerJr,J.D.Carlson,M.K. Sain;足尺磁流变阻尼器的建模及动态特性[J];地震工程与工程振动;2001年S1期
6 周强,瞿伟廉;磁流变阻尼器的两种力学模型和试验验证[J];地震工程与工程振动;2002年04期
7 张进秋,欧进萍,李猛,狄方社;半主动悬挂系统磁流变减振器的阻尼力实验与分析[J];地震工程与工程振动;2003年01期
8 欧进萍,关新春;磁流变耗能器及其性能[J];地震工程与工程振动;1998年03期
9 华为实;并联机器人的奇异形位分析[J];电子科技大学学报;1999年02期
10 李宏男,杨浩,李秀领;磁流变阻尼器参数化动力学模型研究进展[J];大连理工大学学报;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李秀领;非对称建筑结构的磁流变阻尼器半主动控制[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 唐卫星;三平移两转动五自由度减振平台主体机构的研究[D];江苏大学;2007年
2 石奇端;基于并联机构六自由度减振平台的设计与研究[D];江苏大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵辉,高峰,张建军,彭彬斌;新型五自由度并联机构静力学分析[J];机械设计;2004年06期
2 朱思俊;黄真;;机构对称的3T2R五自由度并联机构[J];燕山大学学报;2007年02期
3 王琨琦;郑德星;;3-PUU并联机器人机构及其运动学[J];机床与液压;2008年05期
4 赵铁石;冯海兵;刘艳辉;边辉;;五自由度宏/微双重驱动并联机构及其运动学分析[J];燕山大学学报;2010年06期
5 李秦川;陈巧红;胡旭东;武传宇;;对称五自由度3R2T并联机构的雅可比分析[J];中国机械工程;2008年14期
6 王冰;彭斌彬;;并联机床结构分析[J];北华航天工业学院学报;2006年05期
7 唐国宝,黄田;Delta并联机构精度标定方法研究[J];机械工程学报;2003年08期
8 高峰,黄玉美,史文浩,彭中波,樊泽明,程祥;3-RPS并联机构工作空间分析的球坐标搜索法[J];西安理工大学学报;2001年03期
9 尹旭峰,郇极;一种六杆并联机器人的控制问题和控制器研究[J];北京航空航天大学学报;2003年06期
10 郭卫东,韩先国,陈五一;3PSS并联机构的运动特性分析[J];北京航空航天大学学报;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 董培涛;吴学忠;;平面二自由度并联机构工作空间分析的新方法[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
2 薛明;颜永年;张人佶;李卫;;一种三自由度并联机构在熔融挤压成形工艺中的应用[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
3 高峰;;并联构型装备的设计理论及其应用技术研究[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
4 黄真;李秦川;;几种新型对称的少自由度并联机器人机构[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
5 吴宇列;吴学忠;李圣怡;;并联机构位形空间的拓扑结构研究[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
6 孟飞;;极限边界搜索实现的并联机构工作空间分析[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
7 范守文;徐礼钜;;1PP+4TPS型空间并联机构位置正解[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
8 徐东光;吴盛林;袁立鹏;;一种增大6-UPS并联机构工作空间有效方法的研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
9 王昕;李泽湘;;冗余驱动并联机构的运动控制分析与应用[A];第二十二届中国控制会议论文集(下)[C];2003年
10 张建军;李为民;李颖;高峰;;一种新型正交结构6-PPPS并联机构及其运动学解耦性研究[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 张静;航天器的空间生活[N];中国气象报;2011年
2 潘艳刚;风险投资关注新技术[N];中国高新技术产业导报;2006年
3 本报记者 由庆祝;国内首台新型并联机床在哈量下线[N];中国工业报;2007年
4 ;清华大学齐二机床联合研制成功国内首台重型混联机床[N];科技日报;2008年
5 柯葆;国内首台重型混联机床问世[N];中国船舶报;2008年
6 本报记者 由庆祝;哈量研制出国际顶级LINKS-EXE700并联机床[N];中国工业报;2007年
7 魏衍亮;海洋机器人专利技术管窥[N];中国知识产权报;2006年
8 本报记者 兰海侠;五强联手 新一代并联机床试水中国市场[N];机电商报;2007年
9 中国工程院院士 周勤之;制造业:生产物质财富的产业[N];中华读书报;2003年
10 本报实习记者 王维敏;建筑领域回荡机器人叩门声[N];中华建筑报;2010年
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1 姚蕊;大跨度索并联机构力特性及尺度综合设计研究[D];清华大学;2010年
2 郝齐;一种两自由度并联机构优化设计及动力学控制研究[D];清华大学;2011年
3 张克涛;变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D];北京交通大学;2010年
4 李彬;支链布局对一类三自由度并联机构结构约束及运动学性能的影响研究[D];天津大学;2012年
5 丁玲;并联机构拓扑数组综合理论与计算机化研究[D];燕山大学;2012年
6 许允斗;基于并联机构理论大型锻造操作机设计与分析[D];燕山大学;2012年
7 程世利;并联机构若干基本问题的研究[D];南京航空航天大学;2011年
8 张彦斌;少自由度无奇异完全各向同性并联机构型综合理论研究[D];西安理工大学;2008年
9 胡波;基于约束力/矩的少自由度并联机构和串并联机构理论研究[D];燕山大学;2010年
10 孙涛;少自由度并联机构性能评价指标体系研究[D];天津大学;2012年
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1 许怀友;少自由度并联示教机器人的结构学与运动学设计[D];重庆大学;2004年
2 付杰;基于五自由度并联机构航天器减振平台研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
3 岳扩明;3-RPC并联机构的动力学性能指标分析与仿真[D];燕山大学;2010年
4 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
5 陈茂圣;基于三并联万向腕关节和二并联机构的混联机构的误差研究[D];东北大学;2010年
6 李永泉;一种新型4-RPTR并联机构的运动学分析及仿真研究[D];燕山大学;2005年
7 田冠男;一种含非对称主动运动支链的新型并联机构运动学研究[D];天津大学;2005年
8 卫进;基于并联机构新型液压支架的研究[D];太原理工大学;2005年
9 吴筱春;6-PUS并联机器人数字化样机的研究[D];河海大学;2004年
10 刘华生;绳牵引并联机构分析与控制的研究[D];华侨大学;2004年
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