【技术实现步骤摘要】
一种多维动态微重力环境模拟方法及系统
本专利技术涉及一种微重力环境模拟系统，具体涉及一种多维动态微重力环境模拟方法及系统。
技术介绍
地面微重力模拟是随着航天技术的发展而出现的新研究领域，相比于数字仿真和理论评估，通过微重力模拟所得到的试验数据真实性、可靠性更强，具有不可替代的优势。因此，为保证航天器在轨运行的可靠性，微重力地面模拟试验是一项必不可少的工作。在空间安全领域，随着多功能、多频段、远距离等多功能复用载荷的不断呈现，载荷结构难免会出现大型空间运动载荷。而大型空间运动载荷的大重量、大尺寸、高成本、极小子样也为地面闭环试验带来一系列需要关注的问题。大型空间运动载荷的大重量、大尺寸的特点使得在地面闭环试验中，载荷机构驱动能力不足以在存在重力情况下驱动载荷运动。同时，为了模拟其大运动范围，与载荷自身测试不同，地面闭环系统试验需要将载荷固定到高空(2m以上)进行试验。另外，空间载荷一般造价高昂，同时投产只有一台，若发生损坏，将直接影响整个工程任务的进度。目前，在微重力环境的系统构建时多强调系统专有特性—微重力环境的完成，如某重力平衡机械臂，而未站在系统的角度，对系...
【技术保护点】
1.一种多维动态微重力环境模拟系统，其特征在于，该系统包含：升降架体、翻转工作台、重力平衡机械臂和辅助支撑部件；其中，所述的升降架体的顶端固定设置重力平衡机械臂；所述翻转工作台滑动设置在所述升降架体上，可沿竖直方向滑动，且可相对升降架体翻转，用于为空间运动载荷提供安装固定接口；所述辅助支撑部件一端转动设置在所述的翻转工作台上，另一端与空间运动载荷固定连接；所述重力平衡机械臂与空间运动载荷通过吊绳连接，其用于构建微重力环境；在处于闭环试验状态时，所述的辅助支撑部件转动以收起在所述升降架体的一侧；在处于闭环试验间歇状态时，所述的辅助支撑部件转动至与所述升降架体垂直，以支撑空间运动载荷。
【技术特征摘要】
1.一种多维动态微重力环境模拟系统，其特征在于，该系统包含：升降架体、翻转工作台、重力平衡机械臂和辅助支撑部件；其中，所述的升降架体的顶端固定设置重力平衡机械臂；所述翻转工作台滑动设置在所述升降架体上，可沿竖直方向滑动，且可相对升降架体翻转，用于为空间运动载荷提供安装固定接口；所述辅助支撑部件一端转动设置在所述的翻转工作台上，另一端与空间运动载荷固定连接；所述重力平衡机械臂与空间运动载荷通过吊绳连接，其用于构建微重力环境；在处于闭环试验状态时，所述的辅助支撑部件转动以收起在所述升降架体的一侧；在处于闭环试验间歇状态时，所述的辅助支撑部件转动至与所述升降架体垂直，以支撑空间运动载荷。2.根据权利要求1所述的多维动态微重力环境模拟系统，其特征在于，所述的升降架体为拼接式升降架体。3.根据权利要求1所述的多维动态微重力环境模拟系统，其特征在于，所述的重力平衡机械臂为悬挂式重力平衡机械臂。4.根据权利要求1所述的多维动态微重力环境模拟系统，其特征在于，所述的重力平衡机械臂还包含：多自由度运动跟随机构、吊绳角度测量仪、吊绳长度调整机构、吊绳张力测量仪和控制机构；其中，所述多自由度运动跟随机构固定设置在所述升降架体的顶部，该多自由度运动跟随机构的自由度数量及空间尺寸与空间运动载荷的机构一致，且在该多自由度运动跟随机构上设置吊绳吊点，该吊绳吊点用于固定吊绳且使吊绳通过空间运动载荷的质心；所述吊绳角度测量仪与所述多自由度运动跟随机构通过总线连接，用于测量跟随运动过程中的吊绳倾角，并根据吊绳倾角驱动多自由度运动跟随机构，完成跟随控制，控制策略采用分段步进PI控制策略；所述吊绳长度调整机构和吊绳张力测量仪设置在所述吊绳吊点下方的吊绳上，采用力外环—位置内环的传统控制策略，实现吊绳上的恒张力；所述控制部件与所述多自由度运动跟随机构、吊绳角度测量仪、吊绳长度调整机构和吊绳张力测量仪均通过总线连接，其用于接收所述吊绳角度测量仪和吊绳张力测量仪测量的数据，并运行重力平衡机构臂的分段步进PI控制策略，实现对多自由度运动跟随机构和吊绳长度调整机构的驱动控制。5.根据权利要求1所述的多维动态微重力环境模拟系统，其特征在于，所述升降架体上设有滑块，该滑块可沿升降架体竖直方向滑动，且该滑块上与所述翻转工作台的一端转动连接，所述翻转工作台的另一端设有转轮，该转轮可沿升降架体竖直方向滑动。6.根据权利要求1所述的多维动态微重力环境模拟系统，其特征在于，该系统还包含：安装台，其设置在所述升降架体的底端，其平面与升...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵志杰，张朝兴，王静吉，朱虹，丰保民，戴维宗，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31
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