题目：并/混联式复合负载模拟器设计原理及应用

类似飞行器舵机、多轴数控中心主轴、卫星太阳能帆板和火箭/导弹导引头等受载情况复杂部件的性能测试对负载模拟器提出了更严峻的要求，而与之对应的对负载模拟器设计方法的探究却鲜有涉及，这在很大程度上制约了负载模拟器的发展。本文正是基于这一出发点，结合国家自然科学基金项目“基于少自由度并/混联机构的负载模拟器设计原理及应用研究”和航天XX所工程项目“XXX复合负载设备研制”，对复合负载模拟器的设计方法进行了初步探讨。本文的具体研究内容如下：（1）将负载模拟器视为一种典型的机电控制系统，根据系统的共性组成部分分析了系统的组成及各部分的作用，提出了对负载模拟器系统进行模块化设计的思路；在机构构型、弹性元件形式及安装位置、弹性元件的自由度与加载维度的关系、机构构型的刚度及载荷之间的解耦性等方面提出了负载模拟器各单元模块的设计准则；（2）按照通用载荷类型弯矩、扭矩及轴向力的所有组合形式所对应的负载模拟器种类，对并联式负载模拟器按照枚举法综合出其典型构型，给出了与构型相对应的弹性元件的选择依据；对于一种特殊位形下的3-RPS并联式弯矩/轴向力复合负载模拟器的系统构成、加载载荷解耦原理进行了简述；讨论了在考虑被加载对象变形情况下负载模拟器力加载误差的计算方法；（3）对于轴向力—弯矩—扭矩负载模拟器、轴向力—弯矩负载模拟器、弯矩—扭矩负载模拟器、轴向力—扭矩负载模拟器的混联式构型进行了粗浅探讨，研究了混联式负载模拟器中串联支链和并联支链之间的相互影响，对于实验及仿真需要用到的3-PRS并联机构的运动学进行了分析解算；（4）通过理论分析和实验验证的方法对单支链的力加载和扭矩加载模型进行分析，提出了弹性环节影响负载模拟器力/力矩加载性能的因素，给出了负载模拟器弹性环节的布置及选择的依据；（5）以工程中一种实际用于舵机测试的复合负载模拟器为例，介绍各种设计方法是如何指导实际工程中舵机复合负载模拟器的设计，并对这种模拟器进行了简要介绍。综上，各类复杂工况负载模拟器的设计需求催生了对负载模拟器设计方法与理论的研究，而负载模拟器设计方法与理论的发展也必将推动负载模拟器拓展其应用场合。