一种电磁上抛微重力装置、控制方法以及系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及一种电磁上抛微重力装置、控制方法以及系统。其中，该装置包括：电磁发射器、速度传感器和控制器，其中，速度传感器用于：对电磁发射器的速度进行监测，得到运行速度，并将运行速度传输至控制器，控制器用于：将接收到的第一运行速度与预设的第一速度阈值进行比较，并当第一运行速度大于第一速度阈值时，控制电磁发射器携带载荷舱发射；当电磁发射器携带载荷舱处于自由落体运动时，则控制器还用于：将第二运行速度与预设的第二速度阈值进行比较，并当第二运行速度等于第二速度阈值时，则对电磁发射器产生制动力，以控制电磁发射器进入电磁制动降速模式。通过采用电磁力的方式发射上抛，不仅提高了效率，且实现了全程控制。

Electromagnetic throwing microgravity device, control method and system

The embodiment of the invention relates to an electromagnetic throwing microgravity device, a control method and a system. The device includes an electromagnetic launcher, a speed sensor and a controller, in which the speed sensor is used to monitor the speed of the electromagnetic launcher, obtain the running speed, and transmit the running speed to the controller, which is used to carry out the received first running speed with the preset first speed threshold. When the first operating speed is greater than the first speed threshold, the electromagnetic launcher is controlled to carry the load cabin to launch. When the electromagnetic launcher carries the load cabin in free falling motion, the controller is also used to compare the second operating speed with the preset second speed threshold, and when the second operating speed equals the second one. When the speed threshold is applied, the braking force is generated on the electromagnetic launcher to control the electromagnetic launcher to enter the electromagnetic braking deceleration mode. The electromagnetic force is used to launch the upper throw, which not only improves the efficiency, but also realizes the whole process control.

【技术实现步骤摘要】
一种电磁上抛微重力装置、控制方法以及系统
本专利技术实施例涉及设计空间
，尤其涉及一种电磁上抛微重力装置、控制方法以及系统。
技术介绍
可以理解的是，地面微重力模拟有两种应用需求：第一，用于空间微重力科学。微重力科学包括空间生命、微重力流体物理、微重力燃烧、空间材料、基础物理等多个学科，也涉及多个领域的空间的新技术试验。科学实验卫星、空间实验室、空间站等作为实验平台长期在轨运行，可以提供很高的微重力水平，但研制要求高，成本大，机会稀少。很多实验通过短时的微重力环境也可以获得有效的实验结果，不需要到太空验证；而太空中的微重力实验也常常需要大量地基微重力环境进行前期实验和比对。第二，用于地面人类微重力体验和科普活动。人类自古以来都进入太空的梦想，随着航天事业的不断发展与成熟，体验太空环境需求越来越大，更有甚者不惜财力物力体验微重力环境。太空体验的多重感受中，视觉、听觉等体验都很容易通过地面模拟，而长期失重的环境难以实现。航天员训练常用水槽等方式模拟出类似失重的体验也并非实现了真正的失重状态。在地面模拟较长时间的微重力环境，使微重力体验不再遥不可及，既可以用于航天员的训练，也可以面向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁上抛微重力装置，其特征在于，所述装置包括：电磁发射器、速度传感器和控制器，其中，所述速度传感器用于：对所述电磁发射器的速度进行监测，得到运行速度，并将所述运行速度传输至所述控制器，其中，所述运行速度包括第一运行速度和第二运行速度；所述控制器用于：将接收到的所述第一运行速度与预设的第一速度阈值进行比较，并当所述第一运行速度大于或等于所述第一速度阈值时，控制所述电磁发射器携带载荷舱发射；当所述电磁发射器携带所述载荷舱处于自由落体运动时，则所述控制器还用于：将所述第二运行速度与预设的第二速度阈值进行比较，并当所述第二运行速度等于第二速度阈值时，则对所述电磁发射器产生制动力，以控制所述电磁...

【技术特征摘要】
1.一种电磁上抛微重力装置，其特征在于，所述装置包括：电磁发射器、速度传感器和控制器，其中，所述速度传感器用于：对所述电磁发射器的速度进行监测，得到运行速度，并将所述运行速度传输至所述控制器，其中，所述运行速度包括第一运行速度和第二运行速度；所述控制器用于：将接收到的所述第一运行速度与预设的第一速度阈值进行比较，并当所述第一运行速度大于或等于所述第一速度阈值时，控制所述电磁发射器携带载荷舱发射；当所述电磁发射器携带所述载荷舱处于自由落体运动时，则所述控制器还用于：将所述第二运行速度与预设的第二速度阈值进行比较，并当所述第二运行速度等于第二速度阈值时，则对所述电磁发射器产生制动力，以控制所述电磁发射器进入电磁制动降速模式；其中，所述第一速度阈值大于所述第二速度阈值。2.根据权利要求1所述的一种电磁上抛微重力装置，其特征在于，所述装置还包括：导轨，所述电磁发射器包括：动子和定子，其中，所述导轨用于：对所述定子进行固定，使得所述定子固定安装在所述导轨上；所述速度传感器具体用于：对所述动子的速度进行监测；所述控制器具体用于：控制所述动子携带所述载荷舱发射；所述控制器还具体用于：控制所述动子进入电磁制动降速模式；其中，所述定子与所述动子连接，所述动子安装在所述载荷舱两侧。3.根据权利要求2所述的一种电磁上抛微重力装置，其特征在于，所述装置还包括：位置传感器和切换开关，其中，所述位置传感器用于：对所述动子的位置进行监测，并将监测到的位置信息发送至所述控制器；所述控制器用于：当所述动子处于第一段导轨，且所述控制器根据所述位置信息确定所述动子与第二段导轨的距离小于或等于预设的距离阈值时，则开启所述切换开关，以便通过所述切换开关为所述电磁发射器供电；其中，所述第一段导轨和第二段导轨为：所述导轨中所述动子依次经过的两段，且所述第二段导轨与所述切换开关相对应。4.根据权利要求1所述的一种电磁上抛微重力装置，其特征在于，所述装置还包括：应急制动器，且所述运行速度还包括第三运行速度时，其中，所述控制器还用于：当所述电磁发射器处于所述电磁制动降速模式时，将所述第三运行速度与预设的当前速度阈值进行比较，并当所述第三运行速度大于当前速度阈值时，则控制所述应急制动器停止所述电磁发射器的运行；其中，所述当前速度阈值小于所述第二速度阈值。5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种电磁上抛微重力装置，其特征在于，所述电磁发射器为异步直线电机、同步直线电机、长初级电机、短初级电机、单边电机、双边电机和三边电机中的任意一种。6.一种电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张善从，李雨蔓，董文博，张建泉，席隆，李响，张永康，白亮宇，乔志宏，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：北京,11