建立了大射电望远镜精调Stewart平台的有限元模型，对其位于典型工作位置的结构进行了刚度和模态分析。利用＆nays参数化设计语言（APDL）实现有限元模型的参数化设计，使之能对锁定在不同位姿的Stewart平台结构进行刚度和模态分析，从而计算出Stewart平台在其任务空间内的刚度和固有频率分布。根据伺服系统设计准则，进一步确定了Stewart平台的伺服带宽。

设计了一种包含两级Stewart平台构型的大型球面射电望远镜馈源精调试验平台,该平台具有位姿实时测量和跟踪定位功能.文中详细讨论了试验平台运动学正逆解的求解方法,并按照几何约束条件验证了它的工作空间,这些工作可为大射电望远镜馈源支撑系统的结构优化设计提供有益的依据.

Stewart平台作为馈源位置和姿态精调系统被安装在大型射电望远镜的悬挂馈源舱中。本文推导了计算馈源舱中的Stewart平台对舱体反作用力的公式，分析了馈源舱体姿态，Stewart平台的质量、调整速度与反作用力间的关系。研究结果为设计馈源舱与Stewart平台的质量比，消除平台对舱体的动力影响打下了基础。

为保证高精度空间光学仪器的仪器精度,采用主动隔振Stewart平台作为多维振动隔离系统。基于加速度各向同性定义,考虑负载的质量几何特性,推导了加速度各向同性的解析数学表达式,揭示了各向同性、机构结构以及负载特性之间的联系,给出了柔顺中心的数学表达式以及各向同性Stewart平台的特征不变量。为降低系统非线性及耦合影响,提出以运动正交、加速度各向同性为指标的主动隔振Stewart平台设计,建立了生成一类加速度各向同性隔振Stewart平台的设计方法。

电液驱动Stewart平台具有高度非线性特性,且各个通道之间存在严重的负载交联耦合,影响了仿真模拟器运动的平滑性和逼真度。以往这种系统的控制器大都是以驱动分支作为被控对象进行设计的,忽略了各个通道之间负载交联耦合的影响,导致系统控制精度的降低,严重时甚至可能造成系统的不稳定。针对上述问题,提出以动平台为被控对象,根据动平台动力学方程设计一种基于加速度鲁棒观测器的非线性自适应控制器的方法,通过Lyapunov方法证明该控制算法具有渐进稳定性。试验表明提出的控制算法在提高平台控制精度和抑制通道间负载交联耦合方面的效果较理想。

安装在大型射电望远镜(LT)悬挂馈源舱中的精调Stewart平台子系统与舱索粗调子系统之间存在动力学耦合,通过在LT原六索设计方案中增加下拉主动索系构成八索方案可以提高舱索系统的刚度,降低两级调整系统之间的耦合.在两级调整系统耦合动力学模型的基础上,针对LT50m模型的六索和八索设计方案进行了刚柔混合多体系统动力学仿真.结果表明,八索设计方案能够显著地降低二者之间的耦合,是系统解耦的一种有效途径.

液压Stewart平台在运动模拟器中的应用日益广泛,其换向平滑是保证模拟器逼真度的重要因素。采用动态Lugre摩擦力模型和Stribeck负斜率效应研究了Stewart平台分支液压缸的最大静摩擦力和动摩擦力;推导了Stewart平台液压系统在换向时因运动惯性产生的增压压力和因结构非对称导致的压力跃变;从控制方法和结构设计等方面提出了柔性换向策略,并进行了实验验证。