利用三軸氣浮臺(tái)進(jìn)行衛(wèi)星地面全物理仿真試驗(yàn)時(shí),三軸氣浮臺(tái)上面需要安裝各種試驗(yàn)設(shè)備和轉(zhuǎn)動(dòng)部件等,這些部件安裝完之后臺(tái)體是不平衡的且質(zhì)量特性未知,因此本文針對(duì)三軸氣浮臺(tái)在線調(diào)平衡和質(zhì)量特性辨識(shí)算法進(jìn)行研究,對(duì)三軸氣浮臺(tái)模擬衛(wèi)星高精度的姿軌控試驗(yàn)具有重要的研究意義。首先,研究了三軸氣浮臺(tái)的數(shù)學(xué)建模問(wèn)題。基于三軸氣浮臺(tái)的工作原理,分析臺(tái)體所處的試驗(yàn)環(huán)境和所受到的干擾力矩等因素,對(duì)于三軸氣浮臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模分析,為后面的試驗(yàn)打下理論基礎(chǔ)。搭建三軸氣浮臺(tái)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為驗(yàn)證質(zhì)量特性辨識(shí)模型的準(zhǔn)確性做準(zhǔn)備。然后,研究了三軸氣浮臺(tái)的自動(dòng)調(diào)平衡問(wèn)題。在粗調(diào)平衡的基礎(chǔ)上,提出一種基于動(dòng)力學(xué)反推的質(zhì)心位置辨識(shí)算法,并分析算法中參數(shù)的選擇對(duì)于辨識(shí)結(jié)果的影響。根據(jù)辨識(shí)出的質(zhì)心的位置設(shè)計(jì)一種質(zhì)量塊的調(diào)節(jié)方法,補(bǔ)償不平衡力矩,使質(zhì)心與轉(zhuǎn)動(dòng)中心重合,達(dá)到在線調(diào)平衡的目的。其次,研究了基于最小二乘法的質(zhì)量特性辨識(shí)問(wèn)題。設(shè)計(jì)一種基于基本最小二乘法的質(zhì)量特性辨識(shí)算法,并利用三軸氣浮臺(tái)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證算法的辨識(shí)準(zhǔn)確性。針對(duì)基本最小二乘引入微分環(huán)節(jié)并忽略了干擾力矩的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)基于最小二乘法的高精度質(zhì)量特性辨識(shí)方法,同理采... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

TASS氣浮臺(tái)實(shí)物圖

圖 1-2 NASA 的 FCT 氣浮臺(tái) 國(guó)內(nèi)衛(wèi)星仿真試驗(yàn)研究現(xiàn)狀我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展相對(duì)于國(guó)外較晚，在初期大多是通過(guò)引進(jìn)國(guó)外備進(jìn)行全物理仿真試驗(yàn)，但是我國(guó)也在不斷的投入精力在自主研制，隨著我國(guó)在衛(wèi)星及航天事業(yè)方面能力的不斷提升，我國(guó)氣浮臺(tái)的取得了很好地發(fā)展，我國(guó)研究所和高校紛紛投入到氣浮臺(tái)研制工作已經(jīng)取得很好的成就。我國(guó)的第一顆人造地球衛(wèi)星 東方紅一號(hào) 衛(wèi)星進(jìn)行地面天線的仿用了氣浮臺(tái)來(lái)模擬空間的失重環(huán)境[10]。北京控制工程研究所在我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的初期，分別利用氣浮臺(tái)撓性結(jié)構(gòu)衛(wèi)星，單框架控制力矩陀螺作為執(zhí)行器，動(dòng)量輪作為執(zhí)行全物理仿真試驗(yàn)，同時(shí)在高軌道衛(wèi)星方面也進(jìn)行了試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了我道衛(wèi)星方面技術(shù)的突破。西北工業(yè)大學(xué)則利用三軸氣浮臺(tái)針對(duì)包括控制算法和質(zhì)量特性辨

圖 1-3 微小衛(wèi)星姿軌控地面仿真試驗(yàn)系統(tǒng)2 所，509 所和哈工大等單位合作研制了衛(wèi)，這套系統(tǒng)是風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星的地面全物理仿統(tǒng)組成，臺(tái)體的承載能力達(dá) 5 噸以上，其承我國(guó)研制的氣浮臺(tái)中水平最高的，這套系統(tǒng)到非常重要的作用。臺(tái)調(diào)平衡方法研究現(xiàn)狀是利用壓縮氣體產(chǎn)生的氣膜來(lái)模擬空間中的臺(tái)所受到的干擾力矩主要來(lái)自氣膜間的渦流力矩和由于氣浮臺(tái)體轉(zhuǎn)動(dòng)中心和質(zhì)心不重合偏心力矩對(duì)于臺(tái)體的影響最大，所以將三的重心，使其與轉(zhuǎn)動(dòng)中心重合，減少由于重整個(gè)系統(tǒng)后續(xù)的姿軌控試驗(yàn)都具有重要作用浮臺(tái)調(diào)平衡主要的方法包括手動(dòng)調(diào)平衡和自

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]衛(wèi)星及氣浮臺(tái)質(zhì)量特性的在線辨識(shí)算法研究[D]. 王書廷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[3]空間飛行器姿態(tài)控制仿真試驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 魯興舉.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：2922877