An intelligent flexible actuator based on a separated double-film spring includes a flexible hinge (2), a support rod (3), a slotted spring mounting cover (4), an upper damping mounting sheet (19), and a lower damping mounting sheet (20), wherein a voice coil motor (12) includes a voice coil motor driver (21) and a voice coil motor stator (22). After installation, the vibration isolation, disturbance suppression and precise pointing adjustment of the intelligent flexible actuator are realized through the measurement feedback of a large range high precision eddy current displacement sensor (17) and the control output of a large stroke fast response voice coil motor (12). The intelligent flexible actuator of the invention adopts a separation double-film spring parallel structure with large motion stroke and high control precision, and can be widely used in the field of spacecraft ultra-high precision, ultra-high stability and ultra-agile control.
【技术实现步骤摘要】
一种基于分离式双膜簧的智能挠性作动器
本专利技术属于航天器控制领域,涉及一种智能挠性作动器。
技术介绍
近年来,随着极高分辨率对地观测、空间运动目标高平稳跟踪与高分辨率成像等一系列未来任务需求的提出,对卫星控制系统的精度、稳定度提出了极高的要求。受限于传统姿态敏感器(星敏、陀螺)等测量精度和测量带宽限制,传统意义上的低带宽姿态控制系统无法在宽频域内对各种扰动力矩的影响实现有效抑制,仅基于卫星姿态控制来实现有效载荷的精稳指向控制的技术方案在现有技术条件下已经难以满足甚高精度指向和稳定控制要求;因此,提出了在载荷和星体安装主动平台的设计方案,通过主动平台中作动器的的振动隔离、扰振抑制和精确指向实现载荷的高性能指标。然而目前采用的作动器一般只安装振动传感器(如力传感器、加速度传感器),因而只具有主动隔振功能,而不具备精确指向调节功能。并且在作动器连接处采用传统的普通铰链(如球铰和虎克铰),由于摩擦和间隙的存在,限制了作动器的控制输出精度。并且随着卫星载荷的不断增大、敏捷机动与快速稳定性能的不断提高,目前的小行程主动隔振作动器已无法满足应用需求。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提出一种基于分离式双膜簧的智能挠性作动器,采用分离式双膜簧和开槽弹簧并联形式提供了智能挠性作动器轴向刚度,并通过分离式双膜簧严格保证了智能挠性作动器的轴向运动,采用开槽弹簧加柔性杆结构形式实现柔性铰链的功能,提供智能挠性作动器轴向运动到由多个智能挠性作动器组成平台六自由度运动的传递,并通过大行程快响应音圈电机和大量程高精度涡流传感器,共同实现了智能挠性作动器的大行 ...
【技术保护点】
1.一种基于分离式双膜簧的智能挠性作动器,其特征在于,包括:柔性铰链(2)、支杆(3)、开槽弹簧安装盖(4)、上安装座(5)、柔性杆(6)、开槽弹簧(7)、下安装座(8)、上膜簧(9)、动子安装盖(10)、音圈电机(12)、外筒(13)、定子安装盖(14)、下膜簧(15)、位移传感器被测件(16)、位移传感器(17)、底盖(18);音圈电机(12)两端分别安装动子安装盖(10)、定子安装盖(14),音圈电机(12)、动子安装盖(10)安装在外筒(13)内,定子安装盖(14)固定在外筒(13)内壁上;下安装座(8)与动子安装盖(10)中部凸台连接,下安装座(8)与动子安装盖(14)中部凸台之间夹紧上膜簧内圈(23);柔性杆(6)下端安装在下安装座(8)中心孔内,柔性杆(6)上端安装在上安装座(5)中心孔内;上安装座(5)与开槽弹簧安装座(4)中部固连;开槽弹簧安装座(4)外圈与开槽弹簧(7)上端外圈固连,开槽弹簧(7)下端外圈安装在外筒(13)顶端端口,开槽弹簧(7)下端外圈与外筒(13)端口之间夹紧上膜簧外圈(24);支杆(3)一端连接开槽弹簧安装盖(4)中部,另一端与柔性铰链(2)下 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于分离式双膜簧的智能挠性作动器,其特征在于,包括:柔性铰链(2)、支杆(3)、开槽弹簧安装盖(4)、上安装座(5)、柔性杆(6)、开槽弹簧(7)、下安装座(8)、上膜簧(9)、动子安装盖(10)、音圈电机(12)、外筒(13)、定子安装盖(14)、下膜簧(15)、位移传感器被测件(16)、位移传感器(17)、底盖(18);音圈电机(12)两端分别安装动子安装盖(10)、定子安装盖(14),音圈电机(12)、动子安装盖(10)安装在外筒(13)内,定子安装盖(14)固定在外筒(13)内壁上;下安装座(8)与动子安装盖(10)中部凸台连接,下安装座(8)与动子安装盖(14)中部凸台之间夹紧上膜簧内圈(23);柔性杆(6)下端安装在下安装座(8)中心孔内,柔性杆(6)上端安装在上安装座(5)中心孔内;上安装座(5)与开槽弹簧安装座(4)中部固连;开槽弹簧安装座(4)外圈与开槽弹簧(7)上端外圈固连,开槽弹簧(7)下端外圈安装在外筒(13)顶端端口,开槽弹簧(7)下端外圈与外筒(13)端口之间夹紧上膜簧外圈(24);支杆(3)一端连接开槽弹簧安装盖(4)中部,另一端与柔性铰链(2)下端连接;位移传感器被测件(16)的中心柱依次穿过下膜簧内圈(25)、定子安装盖(14)中心孔、音圈电机(10)中心孔后与动子安装盖(10)固定连接;下膜簧外圈(26)固定于外筒(13)底部内壁的台阶结构处;位移传感器(17)安装在底盖(18)上,底盖(18)安装在外筒(13)底部端口。2.根据权利要求1所述的一种基于分离式双膜簧的智能挠性作动器,其特征在于:所述音圈电机(12)包括音圈电机动子(21)和音圈电机定子(22),音圈电机定子(22)中轴线上开通孔;音圈电机动子(21)与动子安装盖(10)相连;音圈电机定子(22)固定在定子安装盖(14)上。3.根据权利要求1或2所述的一种基于分离式双膜簧的智能挠性作动器,其特征在于:还包括柔性铰链限位筒(1),所...
【专利技术属性】
技术研发人员:王有懿,关新,汤亮,张强,于国庆,周元子,马官营,张科备,郝仁剑,
申请(专利权)人:北京控制工程研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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