拉索并聯(lián)驅(qū)動(dòng)式多軸轉(zhuǎn)臺(tái)的建模及其特性分析.pdf

1、隨著通信事業(yè)的發(fā)展，要求通信手段更加先進(jìn)，以滿(mǎn)足信息不受地域以及傳輸距離遠(yuǎn)近的限制。同時(shí)傳輸設(shè)備要滿(mǎn)足安裝簡(jiǎn)單，整體結(jié)構(gòu)小、重量輕、使用方便的需要，更要保證天線隨時(shí)隨地都可以快速開(kāi)通通信鏈路，機(jī)動(dòng)越野性能好，天線穩(wěn)定指向目標(biāo)而不晃動(dòng)等更多的使用要求。所以開(kāi)發(fā)研制一種小型天線的支撐裝置（以下稱(chēng)天線轉(zhuǎn)臺(tái)）很有必要，而采用并聯(lián)機(jī)構(gòu)方式更是研制新一代天線轉(zhuǎn)臺(tái)的一個(gè)重要發(fā)展方向。 為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展和滿(mǎn)足市場(chǎng)的需要，本著開(kāi)拓創(chuàng)新的原則，本論

2、文以開(kāi)發(fā)一種新型天線轉(zhuǎn)臺(tái)為目的，提出了一種拉索并聯(lián)驅(qū)動(dòng)式天線轉(zhuǎn)臺(tái)。該天線轉(zhuǎn)臺(tái)具體形式為在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，借助于萬(wàn)向鉸鏈及三根并聯(lián)拉索進(jìn)行力的傳遞，最終實(shí)現(xiàn)支撐平臺(tái)的方位、俯仰運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)天線接收裝置對(duì)目標(biāo)的定向跟蹤與信息傳輸。 另外，通過(guò)對(duì)天線轉(zhuǎn)臺(tái)的實(shí)體模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，建立轉(zhuǎn)臺(tái)的數(shù)學(xué)模型，得出轉(zhuǎn)臺(tái)支撐平臺(tái)上任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)變化規(guī)律，同時(shí)結(jié)合ADAMS運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)仿真軟件對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)模型進(jìn)行理論模擬，并用一些特殊值進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表

3、明該數(shù)學(xué)模型切實(shí)可行，具有實(shí)用價(jià)值。相信這些理論研究成果將為開(kāi)發(fā)此類(lèi)新產(chǎn)品提供一定的理論依據(jù)和驗(yàn)證手段，從而推動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)向多種驅(qū)動(dòng)方式發(fā)展。 本論文主要研究了以下內(nèi)容： 1.多軸轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)合傳統(tǒng)天線轉(zhuǎn)臺(tái)模式的設(shè)計(jì)要求，考慮現(xiàn)代通信對(duì)天線轉(zhuǎn)臺(tái)的較高要求，對(duì)本并聯(lián)天線轉(zhuǎn)臺(tái)提出了方位角、俯仰角、角速度、角加速度的變化范圍及精度要求，對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)的尺寸、剛度、強(qiáng)度、重量等也作以要求，文中給出了該轉(zhuǎn)臺(tái)的三維實(shí)體模型圖

4、、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖等，另外對(duì)整個(gè)天線轉(zhuǎn)臺(tái)的零部件（支撐平臺(tái)、鉸鏈、拉索、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器等）也提出了具體的型號(hào)和規(guī)格用以參照。 2.建立并聯(lián)驅(qū)動(dòng)多軸轉(zhuǎn)臺(tái)的數(shù)學(xué)模型 利用最基本的坐標(biāo)系變換矩陣，推導(dǎo)出支撐平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律矩陣，得到支撐平臺(tái)內(nèi)任一點(diǎn)任意時(shí)刻的俯仰角及方位角、速度、加速度、角速度及角加速度的計(jì)算公式，并選擇具有典型意義的狀態(tài)對(duì)上述公式進(jìn)行計(jì)算，得到相應(yīng)的理論計(jì)算結(jié)果。 3.利用ADAMS軟件對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證