题目：近场目标支撑系统研制

 

本课题所研究的近场目标支撑系统是为支撑某待测目标完成RCS检测所要求的升降、俯仰、旋转等一系列方位运动，既要保证目标在测试过程的安全性，又要满足电磁测试对其提出的刚度、稳定性及运动精度等方面的要求。该支撑系统在国内尚属首次应用，整体设计方案参考美国所采用的结构形式分为转台分系统与支吊分系统，转台分系统主要负责整体支撑及旋转运动，支吊分系统主要负责目标升降及俯仰姿态调整。

目标支撑系统既是多维运动系统又是弱刚性承载系统，为给近场系统的科学设计及正确应用奠定技术基础，本文对目标支撑系统进行了一系列理论及实践研究：

1）对目标升降、俯仰及旋转运动进行分析并分别设计了适用的加减速控制算法：对升降运动采用直线加减速控制算法；对俯仰运动抽象出运动模型，一方面计算支吊点运动行程，另一方面采用五段S形加减速控制模型对目标俯仰角速度进行规划进而推导出支吊点相应的速度、加速度控制方程，利用ADAMS验证了俯仰控制算法的正确性；对旋转运动，为尽量减小启动过程对系统造成的柔性冲击，提出五次多项式加减速控制算法，并利用ADAMS验证了算法的正确性及优越性。

2）对于目标俯仰及旋转运动建立相应的支吊系统受力模型，推导出在实际支吊点偏距情况下用于计算支吊点受力及力矩的一般方程，并借助MATLAB/GUI创建了支吊点力快速计算程序交互界面。

3）基于缩比目标支撑系统的设计条件及要求，对包括转台分系统、支吊分系统及其他辅助零部件在内的整个支撑系统进行结构设计，利用SolidWorks创建主要零部件的三维模型，利用ABAQUS对主要支撑结构进行应力应变分析以满足静刚度要求，最后通过仿真模态分析提取了支撑杆的前6阶固有频率及振型。

4）对研制的缩比系统进行了一系列的实验研究，主要包括支撑系统实验模态分析、支撑杆起升重复定位精度测量、支撑杆与牵拉绳起升同步性测量、目标俯仰角调整精度测量、目标旋转时支撑杆及目标圆轨迹扰动测量、目标旋转时转台及目标速率平稳性测量及转台急停时支撑杆响应测量等，所得实验结果对后期原尺寸目标支撑系统的设计及应用具有重要参考价值。