空間繩系系統(tǒng)需進(jìn)行地面試驗(yàn),以驗(yàn)證其理論研究結(jié)果的正確性。針對(duì)其非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)模型較為復(fù)雜、地面難以模擬太空復(fù)雜情況而不易開(kāi)展全物理試驗(yàn)的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了系繩拖曳地面半物理仿真試驗(yàn)裝置。仿真系統(tǒng)中系繩收放與張力控制部分以實(shí)物的方式引入仿真回路,拖曳過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)部分以數(shù)學(xué)模型描述并轉(zhuǎn)化為仿真計(jì)算模型,與實(shí)物部分構(gòu)建成半物理仿真閉合回路。采用基于模糊比例積分微分（proportion integration differentiation,PID）的主從位置閉環(huán)控制器對(duì)張力控制器進(jìn)行控制,搭建半物理試驗(yàn)裝置拖曳過(guò)程Simulink仿真模型,對(duì)閉合回路實(shí)現(xiàn)仿真計(jì)算以驗(yàn)證半物理試驗(yàn)裝置方案設(shè)計(jì)的可行性。仿真結(jié)果表明:張力控制器滿(mǎn)足半物理加載機(jī)構(gòu)對(duì)模擬被動(dòng)星的系繩控制指令要求;半物理試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)方案原理正確,可通過(guò)模擬不同工況下動(dòng)力學(xué)模型特性,考核系繩收放裝置性能。 

【文章來(lái)源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(35)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

系繩收放半物理加載設(shè)備工作原理

拖曳系統(tǒng)姿態(tài)圖

試驗(yàn)臺(tái)位置控制模式加載原理如圖3所示,此時(shí)系繩收放裝置處于張力控制模式,半物理加載設(shè)備工作在位置模式,將系繩測(cè)量張力作為控制器輸入,通過(guò)實(shí)時(shí)解算數(shù)學(xué)模型得到拖曳過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù),進(jìn)而控制張力控制器。2 半物理加載裝置張力控制器精度驗(yàn)證

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