文档介绍
| 三轴仿真转台在半实物仿真过程中用来模拟物体飞行时的三个姿态,包括横滚、俯仰和偏航。理想情况下我们要求三轴台在半实物仿真系统中的传递函数为1,仅仅起到放大环节作用,无相位滞后和幅值衰减,但实际是无法做到的。为了减少半实物仿真过程中三轴转台的动态对系统其他环节的影响,应该尽可能提高三轴转台的频宽和精度指标。要想达到系统的频宽和精度要求,首先应保证机械结构的谐振频率为系统工作频率的3-5倍,不至于因发生机械谐振,而限制整个转台系统频宽和精度的提高。本文根据用户具体指标要求,对三轴仿真转台进行了机械结构设计,以三维软件CATIA和两维软件AutoCAD作为工具建立转台所有零件三维图和平面图纸;通过装配图提取了转台的基本结构参数,以ANSYS作为基本仿真工具,从静态方面分析校核了转台液压马达轴的扭转刚度和强度,保证其变形量在精度范围之内且具有足够强度;考虑到轴承对结构刚度影响很大,且难以准确模拟,本文给出了一种轴承简化模型,用来代替真实轴承,模拟实际轴承的轴向和径向刚度;分析了考虑轴承刚度和不考虑轴承刚度两种情况下转台内框架的模态,结果显示两种情况下模态差异较大,有轴承时的模态更符合真实情况,且满足系统要求;接着利用子结构法计算了外框架在考虑轴承刚度情况下的模态,基本符合系统要求的指标;利用ANSYS自带的伪密度拓扑优化工具分析优化了转台外框架的拓扑结构,得到了一种更加合理的外框架结构,优化后结构具有更高的模态;最后以三轴台外框系统为例,介绍了马达排量设计和伺服阀规格的选择方法,并对外框架液压系进行了建模和仿真,结果显示系统满足设计指标。 |
文档标签:
机械设计
