超大型全可動(dòng)反射面天線近似動(dòng)力學(xué)模型的建立.pdf

1、新疆奇臺(tái)110m口徑超大型全可動(dòng)反射面天線QTT(Qi Tai Telescope)是我國(guó)在研的世界最大口徑射電望遠(yuǎn)鏡天線，指向精度是其重要的性能指標(biāo)之一。為滿足指向精度要求，需對(duì)天線的指向進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，但其全部自由度規(guī)模龐大，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，為此，本文重點(diǎn)研究其近似動(dòng)力學(xué)模型的建立。
　　1.針對(duì)QTT的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求，建立結(jié)構(gòu)有限元分析模型。其中，反射面面板采用質(zhì)量元等效到背架上弦節(jié)點(diǎn)；大齒輪處采用殼單元；并用梁?jiǎn)卧M

2、大小齒輪嚙合受力情況；用四組短梁?jiǎn)卧c殼單元連接模擬滾輪以及滾輪處的約束。進(jìn)而建立了QTT有限元模型并進(jìn)行了靜、動(dòng)力學(xué)分析。
　　2.研究基于模態(tài)坐標(biāo)法的模型縮聚及主模態(tài)的選取。由于 QTT結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其完整動(dòng)力學(xué)模型難以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，必須對(duì)其進(jìn)行縮聚。依據(jù)切入點(diǎn)的不同，模態(tài)坐標(biāo)下的模型縮聚分別基于模態(tài)參與質(zhì)量、時(shí)域響應(yīng)能量和頻域傳遞函數(shù)范數(shù)，針對(duì)平面20桿桁架結(jié)構(gòu)，利用模態(tài)坐標(biāo)法建立其動(dòng)力學(xué)模型，通過仿真分別驗(yàn)證上述方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

3、
　　3.近似動(dòng)力學(xué)模型的建立。(1)結(jié)合 QTT實(shí)際模型的尺寸參數(shù)，建立其簡(jiǎn)化模型；(2)通過對(duì)簡(jiǎn)化模型反射體以及實(shí)際QTT反射體和座架的模態(tài)分析結(jié)果，應(yīng)用傳遞函數(shù)范數(shù)法，分別選取影響天線指向誤差的主要模態(tài)；(3)根據(jù)模態(tài)選取的結(jié)果，采用ANSYS聯(lián)合ADAMS的方法分別建立QTT簡(jiǎn)化模型以及QTT模型的近似動(dòng)力學(xué)剛彈耦合仿真模型。最后，推導(dǎo)了天線綜合指向誤差的計(jì)算公式。
　　4.近似動(dòng)力學(xué)模型仿真及指向誤差。(1)對(duì)于