TMT三镜系统中Stewart平台的优化设计.pdfVIP

第41g．g12期 红外与激光工程 2012年12月 V01．41No．12 InfraredandLaser Dec，2012 Engineering TMT三镜系统中Stewart平台的优化设计 赵宏超·，-，张景旭1，于晓波1，陈宝刚1，杨飞1 (1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033； 2．中国科学院大学，北京100049) 摘 要：为了使TMT三镜系统具有跟踪瞄准功能，同时可以校正由于重力引起的结构变形，设计一 个大型的Stewart平台来完成三镜的Tilt调整。根据初始参数对并联机构进行了位置反解的计算，并 分别对支腿轴向力和刚度进行了建模，最后使用了Matlab进行优化计算，得出一组最优解。根据所求 出的最优解使用ANSYS建立了三镜系统的参数化模型，并与Matlab联合仿真，对三镜系统的各个工 况进行了有限元模拟。仿真得到三镜各个工作位置时的支腿的伸长量、重力下的变形、第一阶模态值 iron，与优化 以及六根支腿内力。模拟结果显示，最终设计的Stewart平台支腿的最大变形量为0．813 前的模型相比下降了20％；第一阶模态最小值为16．7Hz，与优化前的模型相比上升了18％；六根支腿 的轴向力最大值为27219N，相比优化前下降了15．9％。 关键词：Stewart并联机构；有限元法；TMT；刚度； 优化 中图分类号：TH751文献标志码：A 文章编号：1007-2276(2012)12-3336-06 and ofStewart inTMT Designoptimizationplatform mirror tertiary system Zhao Feil Jingxul，YuXiaob01，ChenBaogan91，Yang Hongcha01”，Zhang Instituteof Mechanicsand of 130033，China； (1．ChangchunOptics，Fine Physics，ChineseAcademySciences，Changchun ofChinese of 100049，China) 2．University AcademySciences，Beijing Abstract：AStewart to theTilt makestheTMT7sM3S huge platformimplementadjustment，which process the of and andcorrectsthedeformationcausedthe inverse tracking by gravity．First，the capabihtypointing kinematicsolutionofStewart wascalculatedwiththeinitial themodelofstiffness platform parameters．and