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摘要
为提高望远镜系统的响应速度,增加伺服系统的控制带宽,望远镜的结构刚度需要得到有效保证。首先,根据望远镜力的传递路径,选择双排角接触球轴承作为承载元件,设计了适用于1.2m望远镜的地平式结构。然后,在ANSYS中使用Matrix27单元模拟轴承结构,并建立了望远镜的详细有限元模型,以预测该系统的性能。最后,通过有限元分析、模态测试以及扫频实验获得系统的性能,并借助于流场分析,研究了风载对望远镜性能的影响。仿真结果表明,系统的一阶谐振频率可达21.3Hz,能够满足前期设计要求;模态试验结果显示,系统的一阶谐振频率约为18.5Hz;扫频实验结果显示,方位轴一阶谐振频率为20.8Hz,进而验证了前期分析的正确性。流场分析显示,风载对望远镜驱动电机的力矩输出能够产生影响,控制系统校正后扰动力矩大小约为3.4Nm RMS。仿真和实验结果证明1.2m望远镜轴系的设计方案合理,测试方法可行,能够达到预期效果。
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