With three degrees of freedom maglev station a full physical simulation of attitude control system, including the load platform, magnetic bearing group, a support base three modules. Various kinds of stand and position control system on load platform. The magnetic bearing group to load platform to provide three degrees of freedom of the controllable magnetic suspension platform, load, so that in the three direction of rotation free movement. The support base module provides support and protection to a load platform in a non suspended state. The invention uses the magnetic bearing suspension load platform to carry out the physical simulation of the attitude control system under the condition of vacuum, high temperature and low temperature. The present invention relates to a three degree of freedom decoupling magnetic bearing distribution structure, to achieve the three DOF load force control plane at the same time, does not produce torque, while eliminating the disturbance of air flotation, and can improve the accuracy of active vibration isolation, physical simulation. The invention is suitable for the full physical simulation of three degrees of freedom for small satellites.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种姿控系统全物理仿真用三自由度磁浮台,适用于对小卫星进行三自由度全物理仿真,具有全物理仿真真空环境、高低温环境的能力。
技术介绍
航天器姿控系统全物理仿真平台用以在地面上模拟太空环境下的航天器运动,其上搭载航天器上使用的单机。全物理仿真比数学仿真更接近航天器实际运行环境、精度更高,且可以考察各单机对姿控系统性能的影响。航天器姿控系统全物理仿真对验证航天器控制系统方案设计的正确性、检验实际控制性能至关重要。目前姿控系统全物理仿真平台主要采用气浮台形式。气浮台的气浮轴承喷射出高压气体产生反作用力用以平衡气浮台的重力,同时在气浮轴承与轴承窝之间形成一层气膜,使得气浮台可以模拟出外太空中微重力以及零摩擦的卫星运动。但是,气浮台具有以下不足:(1)加工难度大:气隙大小只有10~20微米,对气浮轴承的球面粗糙度要求极高。(2)扰动大:气浮轴承喷射出的高压气体会对负载端产生一定的气流扰动,这些扰动均降低物理仿真精度。(3)无法模拟热真空环境:基于气浮台的全物理仿真需要在常温常压下进行。各单机的性能随温度、真空度等环境参数变化,会影响姿控系统的稳定度和精度。虽然各单机系统均经过热真空、热循环实现,但整个姿控系统在真空、高低温环境下的控制稳定性和精度无法进行全物理仿真。李智斌,李明航,李健等专利技术了一种单轴全物理仿真磁浮台(CN200710064795.2),将转台的框架轴用磁轴承悬浮,模拟一个自由度的零摩擦运动。但是,模拟航天器姿态控制需要三个自由度。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提供了一种姿控系统全物理仿真用三自由度磁浮 ...
【技术保护点】
一种姿控系统全物理仿真用三自由度磁浮台,其特征在于:包括负载平台、磁轴承组和支承基座;负载平台上放置姿控系统的各种姿控系统单机;磁轴承组给负载平台提供三个自由度的可控磁力,悬浮负载平台,使其在三个转动方向上自由运动;支承基座给非悬浮状态下的负载平台提供支承和保护作用。
【技术特征摘要】
1.一种姿控系统全物理仿真用三自由度磁浮台,其特征在于:包括负载平台、磁轴承组和支承基座;负载平台上放置姿控系统的各种姿控系统单机;磁轴承组给负载平台提供三个自由度的可控磁力,悬浮负载平台,使其在三个转动方向上自由运动;支承基座给非悬浮状态下的负载平台提供支承和保护作用。2.根据权利要求1所述的一种姿控系统全物理仿真用三自由度磁浮台,其特征在于:所述的负载平台为哑铃结构,包括支承球台、连接轴和负载面;支承球台位于中间位置,支承球台的球面粗糙度不超过10微米;连接轴有两个,均为圆筒形,两个连接轴的一端分别固定在支承球台的两个台面上,连接轴的中心轴通过支承球台的球心,并与支承球台的台面垂直;负载面有两个,为薄圆台形,两个连接轴的另一端分别固定在两个负载面上,负载面的中心轴与连接轴的中心轴重合;姿控系统单机固定在负载面上;连接轴中心轴放置有平衡块A,在负载面上平衡块B、平衡块C,调整平衡块A、平衡块B、平衡块C的位置,使支承球台的球心与负载平台的质心重合。3.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员:王英广,樊亚洪,陈辰,武登云,张激扬,田兴,史梅花,
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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