大射电望远镜新构型的结构优化设计、虚牵索的抑制分析及风致振动实验研究

大射电望远镜馈源柔索支撑系统是一类大跨度柔索并联机器人(WDPR)。为了抑制悬索虚牵和馈源舱的风致振动,提出了在此机器人的动平台上增加盛液容器的结构新方案。首先,运用Guldin定理确定轮胎状附加容器中液体体积在并联机器人的不同俯仰角度处的静态分布规律,进而建立此机构的力学模型;其次,建立WDPR非线性两层优化模型,并应用遗传算法获得LT500 m附加容器结构的优化参数;最后,从数值分析和实验两种途径分别检验新方案克服悬索虚牵和抑制风振的效果。分析与实验结果表明与原构型相比,该结构方案能够抑制悬索的虚牵和风致振动。

巨型柔性Stewart平台极限工作位置的确定

针对大射电天文望远镜中馈源系统的柔索结构及其运动规律 ,提出了巨型柔性Stewart平台的概念 ,重点论述了柔性悬索虚牵的问题并给出了判定准则 .在此基础上 ,提出了应用馈源舱的非线性静力平衡方程 ,确定巨型柔性Stewart平台工作位置及最大工作角度的算法 .并应用该算法对大射电天文望远镜馈源系统极限工作位置的最大工作角度进行了分析 .不但使该系统实现平稳控制成为可能 。