风洞天平校准系统是风洞天平计量设备,通过对天平按已知的坐标轴系精确地施加静态载荷（力和力矩）,获取天平公式（输出信号与载荷的关系矩阵）,以此来评估风洞天平性能。在风洞天平的校准工作中,其加载系统由于载荷的影响产生形变,使得校准轴系与风洞天平模型构成的刚体轴系不再重合,为了使其恢复初始位姿,需要复位机构的精确位姿调整,复位机构是风洞天平校准系统的重要组成部分,其复位精度直接影响到最终的风洞天平的精准度。随着飞行器的更新换代,低载荷的风洞天平校准系统已经很难满足国防的需要,国家对风洞天平校准系统提出了新的要求,因此对风洞天平校准系统的设计研究具有重要的国家战略意义和工程应用价值。本文以风洞天平校准系统中的复位机构为研究对象,课题为风洞天平校准系统复位机构设计与分析,目的在于通过研究提高复位机构的复位准确性。论文的主要研究内容及结论如下:（1）介绍了复位机构的工作原理,然后依据其技术要求,提出包括传统串联构型、新型串联构型、传统混联构型及新型混联构型四种复位机构构型方案,通过综合分析选择了新型混联机构构型作为复位机构的构型;然后再针对新型混联机构进行总体详细设计,为静力学分析和模态分析做铺垫。（2）运用ANSYSWorkbench软件对复位机构进行了静力学分析,静力分析得到复位机构整体最大变形量为0.8033mm小于机构技术要求所允许得最大变形量1.5mm,满足复位机构的刚度要求;在六种工况载荷下复位机构的最大等效应力为73.12Mpa小于材料的许用安全应力157Mpa,满足复位机构的强度要求。模态分析得到了复位机构的前六阶固有频率和振型,复位机构一阶固有频率为11.893Hz,而复位机构的控制系统频率约为3Hz,二者相差较大,工作时不会发生共振,满足复位机构的抗振性要求,验证了机构构型和设计的合理性。（3）运用空间坐标变换的方法,建立了运动学模型,求得了位置逆解方程,位置逆解方程为位姿误差分析的奠定了基础;基于梯度下降法的思想,运用BP神经网络算法训练正解样本,网络的训练、测试和验证均方差达到了 2.3 ×10-6 mm,训练得到的网络模型比较理想,然后随机取样本对其进行了验证,误差在接受范围内,可用于求解位置正解,求解位置正解为机构的运动控制奠定了基础;为了验证运动学正、逆解分析的正确性以及速度和加速度公式推导的正确性,分别利用Matlab和Adams软件对其进行了运动学理论计算仿真和软件分析仿真,通过Matlab逆解、速度及加速度的理论仿真与Adams逆解仿真的运动曲线对比,验证了逆解模型、速度及加速度推导的正确性;通过Adams逆解与正解仿真的运动曲线对比,验证了仿真过程与结果的正确性;三者相互对比验证了该机构具有良好的运动性能,满足技术要求。（4）分析并找出了正交并联机构的主要误差源,在运动学逆解模型的基础上,运用微分法建立了机构的整体误差模型及单项误差模型。分析了单项误差对并联机构末端位姿误差的影响情况,得出杆长、虎克铰和球铰误差对机构末端位姿误差的影响最大值均小于技术要求的误差值;利用蒙特卡洛方法对并联机构末端位姿误差进行模拟仿真,所有误差源的综合误差对机构末端位姿误差影响最大值为0.0361mm和7.6e-04rad小于技术要求的0.1mm和0.001rad;对机构末端位置误差的灵敏度进行了分析,发现虎克铰、球铰位置误差及杆长误差对机构末端位置误差影响程度差别不大,为电动缸设计制造及铰链选型提供依据。