【摘 要】
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随着通信事业的发展,要求通信手段更加先进,以满足信息不受地域以及传输距离远近的限制。同时传输设备要满足安装简单,整体结构小、重量轻、使用方便的需要,更要保证天线随时随地
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随着通信事业的发展,要求通信手段更加先进,以满足信息不受地域以及传输距离远近的限制。同时传输设备要满足安装简单,整体结构小、重量轻、使用方便的需要,更要保证天线随时随地都可以快速开通通信链路,机动越野性能好,天线稳定指向目标而不晃动等更多的使用要求。所以开发研制一种小型天线的支撑装置(以下称天线转台)很有必要,而采用并联机构方式更是研制新一代天线转台的一个重要发展方向。
为了适应时代发展和满足市场的需要,本着开拓创新的原则,本论文以开发一种新型天线转台为目的,提出了一种拉索并联驱动式天线转台。该天线转台具体形式为在电机的驱动下,借助于万向铰链及三根并联拉索进行力的传递,最终实现支撑平台的方位、俯仰运动,从而实现天线接收装置对目标的定向跟踪与信息传输。
另外,通过对天线转台的实体模型进行简化,建立转台的数学模型,得出转台支撑平台上任一点的运动学及动力学变化规律,同时结合ADAMS运动学及动力学仿真软件对转台模型进行理论模拟,并用一些特殊值进行验证,结果表明该数学模型切实可行,具有实用价值。相信这些理论研究成果将为开发此类新产品提供一定的理论依据和验证手段,从而推动并联机构向多种驱动方式发展。
本论文主要研究了以下内容:
1.多轴转台的结构设计
结合传统天线转台模式的设计要求,考虑现代通信对天线转台的较高要求,对本并联天线转台提出了方位角、俯仰角、角速度、角加速度的变化范围及精度要求,对转台结构的尺寸、刚度、强度、重量等也作以要求,文中给出了该转台的三维实体模型图、结构简图等,另外对整个天线转台的零部件(支撑平台、铰链、拉索、驱动电机、减速器等)也提出了具体的型号和规格用以参照。
2.建立并联驱动多轴转台的数学模型
利用最基本的坐标系变换矩阵,推导出支撑平台的运动规律矩阵,得到支撑平台内任一点任意时刻的俯仰角及方位角、速度、加速度、角速度及角加速度的计算公式,并选择具有典型意义的状态对上述公式进行计算,得到相应的理论计算结果。
3.利用ADAMS软件对数学模型进行验证
利用ADAMS运动学及动力学仿真软件对以上数学模型进行运动学及动力学进行验证,得出与理论计算结果相一致的结论,从而验证理论分析正确。
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