索网机构的理论建模与位置求解

摘要

索网机构是一种柔性的、并联的运动机构阵列,其运动复杂,耦合性强,需要进行机构分析。基于无向图对索网机构进行理论建模,利用邻接表在计算机中进行表示。将索简化为线性弹簧-直线副机构,基于力密度法建立索网机构中活动节点的平衡方程,并推广到整个索网机构。讨论平衡方程的求解方法,建立索网机构中驱动点位置与活动节点位置间对应关系的迭代公式,最后得出一种索网机构的位置分析方法。作为位置解耦算法,对500m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)的30m模型编程进行索网机构建模与分析。计算结果与用Adams软件仿真结果一致,验证了这种索网机构的位置分析方法。该方法可用于FAST主动反射面面形控制算法,也可用于其他大型索网天线及空间展开天线面形的精调和控制。