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低重力模拟试验平台索并联驱动系统张力优化策略
被引量：
2
1
作者
陈强
董强
+3 位作者
黄科
邢伟
程刚
隋毅
《航天返回与遥感》
CSCD
2020年第6期66-76,共11页
冗余索并联系统动力学方程的张力解不唯一,为保证随动平台在工作空间内姿态可控及索张力连续平稳,并且满足张力在最大最小限制范围,需要对其索张力优化策略进行研究。通过建立索并联驱动系统的动力学模型,分别运用封闭(Closed-Form,CF)...
冗余索并联系统动力学方程的张力解不唯一,为保证随动平台在工作空间内姿态可控及索张力连续平稳,并且满足张力在最大最小限制范围,需要对其索张力优化策略进行研究。通过建立索并联驱动系统的动力学模型,分别运用封闭(Closed-Form,CF)优化法、常规最小方差优化法及将张力分为上、中、下斜拉的分类最小方差优化法对系统力控工作空间(Force Controllable Workspace,FCWS)以及典型工况的运动轨迹张力进行优化计算,结果表明:在相同张力限制条件下,采用CF优化法计算的FCWS范围最小,常规最小方差优化法次之,分类最小方差优化法计算的FCWS最大并满足系统要求;在相同运动轨迹条件下,采用CF优化法计算的张力上限最大,常规最小方差优化法次之,分类最小方差优化法的张力上限最小并满足系统要求;将分类最小方差优化法在索并联驱动系统进行张力试验,结果表明系统张力变化规律符合该优化算法的理论值,证明了该优化法的正确性。综上所述,将分类最小方差优化法确定为系统的张力优化策略。
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关键词
索并联驱动系统
矢量封闭原理
索力优化
刚度控制
低
重力
模拟
试验
平台
航天返回
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职称材料
考虑平台质心偏置的索并联系统性能优化
2
作者
白孟轩
曾建江
+4 位作者
陈强
郑茂盛
尤禄杰
陈建平
童明波
《南京航空航天大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期301-309,共9页
索并联系统力控工作空间(Force controllable workspace,FCWS)和系统刚度是索并联系统的重要性能,当运动平台质心偏离其形心位置时会产生额外力矩,对索并联系统性能产生不利的影响。为减轻质心偏置所造成的不利影响,本文针对36索6自由...
索并联系统力控工作空间(Force controllable workspace,FCWS)和系统刚度是索并联系统的重要性能,当运动平台质心偏离其形心位置时会产生额外力矩,对索并联系统性能产生不利的影响。为减轻质心偏置所造成的不利影响,本文针对36索6自由度索并联系统提出了一种新的绳索布局,通过分类最小方差法求解冗余索并联系统动力学方程,进而计算FCWS并分析了各组绳索在空间各点上对FCWS的不利影响,计算了索并联系统理论静刚度。根据质心是否发生偏置,比较分析典型布局与新布局在索并联系统性能上的优劣。结果表明:质心位于形心时,两种布局FCWS相差不大;当质心发生偏置时,交叉布局FCWS比典型布局提升约31.9%,两种布局的平动刚度相差不大,而交叉布局的扭转刚度相比典型布局得到了明显的提升,验证了新布局在改善系统性能上的有效性。所得结论为索并联系统结构布置提供了一定参考。
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关键词
力控工作空间
系统刚度
索并联系统
低重力试验模拟平台
航天返回
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职称材料
题名
低重力模拟试验平台索并联驱动系统张力优化策略
被引量：
2
1
作者
陈强
董强
黄科
邢伟
程刚
隋毅
机构
北京特种工程设计研究院
北京空间机电研究所
中国航天科技集团有限公司航天进入、减速与着陆技术实验室
出处
《航天返回与遥感》
CSCD
2020年第6期66-76,共11页
基金
国家重大科技专项工程。
文摘
冗余索并联系统动力学方程的张力解不唯一,为保证随动平台在工作空间内姿态可控及索张力连续平稳,并且满足张力在最大最小限制范围,需要对其索张力优化策略进行研究。通过建立索并联驱动系统的动力学模型,分别运用封闭(Closed-Form,CF)优化法、常规最小方差优化法及将张力分为上、中、下斜拉的分类最小方差优化法对系统力控工作空间(Force Controllable Workspace,FCWS)以及典型工况的运动轨迹张力进行优化计算,结果表明:在相同张力限制条件下,采用CF优化法计算的FCWS范围最小,常规最小方差优化法次之,分类最小方差优化法计算的FCWS最大并满足系统要求;在相同运动轨迹条件下,采用CF优化法计算的张力上限最大,常规最小方差优化法次之,分类最小方差优化法的张力上限最小并满足系统要求;将分类最小方差优化法在索并联驱动系统进行张力试验,结果表明系统张力变化规律符合该优化算法的理论值,证明了该优化法的正确性。综上所述,将分类最小方差优化法确定为系统的张力优化策略。
关键词
索并联驱动系统
矢量封闭原理
索力优化
刚度控制
低
重力
模拟
试验
平台
航天返回
Keywords
wire-driven parallel system
vector close principle
tension optimization
stiffness control
low gravity simulation test platform
space recovery
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
考虑平台质心偏置的索并联系统性能优化
2
作者
白孟轩
曾建江
陈强
郑茂盛
尤禄杰
陈建平
童明波
机构
南京航空航天大学航空学院
北京特种工程设计研究院
出处
《南京航空航天大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期301-309,共9页
基金
航空科学基金(20230023052001)
江苏高校优势学科建设工程(PAPD)。
文摘
索并联系统力控工作空间(Force controllable workspace,FCWS)和系统刚度是索并联系统的重要性能,当运动平台质心偏离其形心位置时会产生额外力矩,对索并联系统性能产生不利的影响。为减轻质心偏置所造成的不利影响,本文针对36索6自由度索并联系统提出了一种新的绳索布局,通过分类最小方差法求解冗余索并联系统动力学方程,进而计算FCWS并分析了各组绳索在空间各点上对FCWS的不利影响,计算了索并联系统理论静刚度。根据质心是否发生偏置,比较分析典型布局与新布局在索并联系统性能上的优劣。结果表明:质心位于形心时,两种布局FCWS相差不大;当质心发生偏置时,交叉布局FCWS比典型布局提升约31.9%,两种布局的平动刚度相差不大,而交叉布局的扭转刚度相比典型布局得到了明显的提升,验证了新布局在改善系统性能上的有效性。所得结论为索并联系统结构布置提供了一定参考。
关键词
力控工作空间
系统刚度
索并联系统
低重力试验模拟平台
航天返回
Keywords
force controllable workspace
system stiffness
cable-driven parallel system
low gravity simulation test platform
space recovery
分类号
V19 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
低重力模拟试验平台索并联驱动系统张力优化策略
陈强
董强
黄科
邢伟
程刚
隋毅
《航天返回与遥感》
CSCD
2020
2
在线阅读
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职称材料
2
考虑平台质心偏置的索并联系统性能优化
白孟轩
曾建江
陈强
郑茂盛
尤禄杰
陈建平
童明波
《南京航空航天大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
已选择
0
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引证文献
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