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机载光电平台是无人机的重要任务设备之一。本文采用的四框二轴稳定平台是可见光、红外和激光三个系统的承载平台,同时又是捕获跟踪过程中实现视轴指向变化和视轴陀螺稳定的执行机构,由内、外框架、光电轴角编码器、执行电机等组成。由于本设备是机载设备,对平台重量和体积有严格的要求,同时对精度也有很高的要求,因此要求框架有足够的刚度和较高的机械谐振频率。为满足上述要求,对于平台框架除采用新的材料外,还要用有限元法分析。并采用优化理论的求解方法建立框架优化的数学模型,以复合形法理论为指导用编制MATLAB程序的方法来求取优化方程的最优解最终得出最优方案,以达到减轻整个平台重量提高谐振频率的目的。近几年国内外在此领域也在积极的研制和发展,并取得了较大的成果。 论文的主要内容包括以下几部分: 1.介绍了国内外平台框架的发展概况。通过分析几种国外平台框架结构及性能,提出了一种合适的平台框架结构形式。 2.以谐振频率和刚度、重量为出发点,利用弹性力学、有限元理论相关专业知识,建立有限元模型:分析框架的强度、刚度及低阶谐振频率。 3.利用优化理论的相关知识,建立框架的优化方程并采用复合形法求解其优化方程。 4.通过实验对以上理论分析和计算的结果加以论证。证明了本论文理论分析的正确性和工程应用的价值。