油液彈性模量對(duì)主鏡液壓支撐系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響.pdf

1、大口徑反射式望遠(yuǎn)鏡是現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡發(fā)展的主要方向，它廣泛應(yīng)用于空間觀測(cè)、軍事探測(cè)、天體運(yùn)行檢測(cè)等領(lǐng)域。主鏡支撐系統(tǒng)是反射式望遠(yuǎn)鏡的關(guān)鍵技術(shù)，系統(tǒng)支撐性能的好壞直接影響望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)精度。在現(xiàn)有及正在研究和應(yīng)用的支撐方案中，液壓支撐方案由于支撐精度高、支撐力均勻、快速調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)而成為主鏡支撐的優(yōu)選方案。但是具備多優(yōu)點(diǎn)的主鏡液壓支撐系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)高精度和高動(dòng)態(tài)響應(yīng)目標(biāo)方面存在困難，設(shè)計(jì)方案的合理性和機(jī)電液各環(huán)節(jié)的因素均會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。
　　論文

2、在分析國(guó)內(nèi)外大口徑望遠(yuǎn)鏡的研究和應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)主鏡液壓支撐實(shí)驗(yàn)臺(tái)，以液壓環(huán)節(jié)的油液彈性模量為研究對(duì)象，分析其對(duì)主鏡液壓支撐系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響規(guī)律。通過(guò)真空除氣處理提高油液彈性模量，然后以優(yōu)化前后的不同油液彈性模量為基礎(chǔ)，利用仿真和實(shí)驗(yàn)來(lái)分析主鏡液壓支撐系統(tǒng)在改變油液彈性模量前后的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和動(dòng)態(tài)精度的變化情況。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　第一章闡述了課題背景和研究意義，在查閱國(guó)內(nèi)外望遠(yuǎn)鏡支撐技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)的

3、基礎(chǔ)上，總結(jié)和發(fā)現(xiàn)液壓支撐技術(shù)發(fā)展的技術(shù)難點(diǎn):系統(tǒng)的高精度和高動(dòng)態(tài)響應(yīng)問(wèn)題。并結(jié)合傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的分析，提出了油液彈性模量對(duì)主鏡液壓支撐系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能影響的研究方向。同時(shí)分析了油液彈性模量的影響因素和對(duì)比了提高油液彈性模量的不同方案，發(fā)現(xiàn)真空除氣方案原理清晰、實(shí)現(xiàn)方便。最后提出了本課題的主要研究?jī)?nèi)容。
　　第二章根據(jù)主鏡支撐系統(tǒng)的控制精度和響應(yīng)速度的要求，設(shè)計(jì)了一個(gè)由油液補(bǔ)償裝置和電控系統(tǒng)組成的液壓支撐系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。對(duì)比和分析不同驅(qū)動(dòng)方

4、式的油液補(bǔ)償裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，確定了伺服電機(jī)帶絲杠的驅(qū)動(dòng)方案，并利用控制板卡和驅(qū)動(dòng)器來(lái)控制伺服電機(jī)的位移，為第五章中主鏡液壓支撐單元的性能實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ)。
　　第三章對(duì)油液彈性模量進(jìn)行理論分析和實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，為第四章的仿真和第五章的實(shí)驗(yàn)提供不同的油液彈性模量值。通過(guò)理論和數(shù)值分析的方式解釋密閉容器中油液彈性模量、含氣量和氣壓溫度的關(guān)系，并基于三者之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)了一個(gè)適合主鏡液壓支撐系統(tǒng)油液處理及注油的真空除氣設(shè)備，對(duì)油液進(jìn)行不同溫度和氣壓條

5、件下的含氣量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證真空除氣原理的合理性，最后通過(guò)注油實(shí)驗(yàn)和轉(zhuǎn)換計(jì)算得到了不同油液彈性模量值。
　　第四章針對(duì)由主鏡液壓支撐缸和第二章設(shè)計(jì)的油液補(bǔ)償裝置組成的主鏡液壓支撐單元建立了機(jī)電液數(shù)學(xué)模型，分析了液壓部分的影響因素，并通過(guò)MATLAB軟件仿真，分析油液彈性模量、位移放大液壓缸和支撐液壓杠有效工作面積對(duì)主鏡液壓支撐單元?jiǎng)討B(tài)響應(yīng)和動(dòng)態(tài)精度的影響規(guī)律。
　　第五章利用第二章設(shè)計(jì)的油液補(bǔ)償裝置和電控系統(tǒng)搭建主鏡液壓支撐單