并联机构由于其具有承载能力强、累积误差较小等特点而被应用于雷达天线领域。相比于6自由度并联机构,少自由度并联机构分支及构件数目减少,结构更简单、制造成本更低,易于保证高可靠性。兼顾考虑产品的经济性与天线运动的可靠性,少自由度并联天线机构的研究具有重要意义。不同于常规固定式雷达天线,车载天线需随运载车辆移动,且所处工作环境多为户外,条件复杂恶劣。车载天线独特的工况对于天线指向精度的影响不可忽略。因此,本文以通过构型优选所得的3-RSR(R表示转动副,S表示球副)并联车载天线机构为研究对象,考虑车载工况,建立机构的动力学模型,以机构固有频率最大化为目标,对机构结构参数进行动态设计及优化,并对其开展虚拟样机的建模及动力学仿真分析。论文主要研究内容如下:针对天线俯仰、方位转动及收藏的工作要求,选取3-RSR、PU-2UPS和3-RPS(P表示移动副,U表示虎克铰)三种具有两转动一移动自由度的并联机构作为天线机构备选方案,分别对各机构的位置反解、工作空间以及规定轨迹下的驱动力矩进行分析,并对其进行机构性能的综合比较。基于拉格朗日方程建立3-RSR并联天线机构在基座固定和基座运动两种情况下的动力学模型,得到对应情况下机构的动力学方程;对机构动力学模型进行数值求解,绘制机构在天线规定运动轨迹下驱动力矩随时间变化曲线,并分析了基座运动对车载天线机构驱动力矩的影响。以天线机构整体固有频率最大化为优化目标,建立3-RSR天线机构优化数学模型,利用遗传算法对3-RSR并联天线机构结构参数进行优化,并通过优化前后机构性能的对比验证优化结果的有效性。建立天线机构风载荷、积雪载荷和车体随机激励工况数学模型,结合3-RSR并联天线机构的虚拟样机模型,分别对机构在保精度运行和可驱动运行两种情况下进行动力学仿真。