【技术实现步骤摘要】
一种控制力矩陀螺框架动态响应测试方法及系统
本专利技术属于航天器执行机构测试领域，涉及一种控制力矩陀螺框架动态响应测试方法及系统，可用于建立控制力矩陀螺摩擦力矩模型，变时延特性参数的动力学模型，解决航天器控制力矩陀螺的振动抑制问题。
技术介绍
航天器上的执行机构控制力矩陀螺在运转时，会产生频率成分较为丰富的扰动，其中包括摩擦力矩扰动、变时延特性参数扰动；这种扰动容易传递至航天器上的有效载荷，如光学相机等高精度仪器上，对其正常工作造成严重的影响，需要对执行控制力矩陀螺的低速框架动态响应进行研究。控制力矩陀螺的动态响应的测试能够为建立精准的动力学模型以及模型参数提供第一手的测试数据。目前对控制力矩陀螺的动态响应测试方法研究较少，并未见到通过实验的方法测定控制力矩陀螺的摩擦力矩特性以及变时延特性参数。现有公开文献本身对控制力矩陀螺的摩擦力矩特性以及时延特性参数研究就较少。在测试过程中，现有文献认为控制力矩陀螺动态下的时延特性是不变的，存在一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有...
【技术保护点】
1.一种控制力矩陀螺框架动态响应测试方法，其特征在于包括如下步骤：/n(1)搭建控制力矩陀螺框架动态响应测试平台；/n(2)测量激光测振仪光轴指向的控制力矩陀螺(3)低速框架的边缘点与控制力矩陀螺中心线的距离d；/n(3)通过控制力矩陀螺上位机向控制力矩陀螺施加频率为ω、周期为A的激励信号；/n(4)记录激光测振仪的测量信号；/n(5)通过控制力矩陀螺上位机的控制，实现控制力矩陀螺低速框架角δ在零位附近±5°的范围，得到控制力矩陀螺低速框架转角与线位移、角速度与线速度具有近似关系；/n(6)记录测力台的测量信号，即控制力矩陀螺低速框架转动输出的力矩；/n(7)给定控制力矩陀...
【技术特征摘要】
1.一种控制力矩陀螺框架动态响应测试方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)搭建控制力矩陀螺框架动态响应测试平台；
(2)测量激光测振仪光轴指向的控制力矩陀螺(3)低速框架的边缘点与控制力矩陀螺中心线的距离d；
(3)通过控制力矩陀螺上位机向控制力矩陀螺施加频率为ω、周期为A的激励信号；
(4)记录激光测振仪的测量信号；
(5)通过控制力矩陀螺上位机的控制，实现控制力矩陀螺低速框架角δ在零位附近±5°的范围，得到控制力矩陀螺低速框架转角与线位移、角速度与线速度具有近似关系；
(6)记录测力台的测量信号，即控制力矩陀螺低速框架转动输出的力矩；
(7)给定控制力矩陀螺低速框架的初始角速度然后断电，控制力矩陀螺低速框架处于摩擦状态下的自由滑行状态；记录测力台输出的摩擦力矩τ1，记录控制力矩陀螺低速框架角速度
(8)计算控制力矩陀螺低速框架的摩擦力矩系数k1；
(9)通过控制力矩陀螺上位机向控制力矩陀螺施加不同幅值的阶跃响应，计算控制力矩陀螺低速框架的指令角速度与实际角速度之间误差，确定控制力矩陀螺的时延特性。
2.根据权利要求1所述的一种控制力矩陀螺框架动态响应测试方法，其特征在于：所述控制力矩陀螺框架动态响应测试平台，具体为：将测力台(2)固定在隔振地基(1)上，将控制力矩陀螺(3)固定在测力台(2)上，将控制力矩陀螺上位机(4)的输出端与控制力矩陀螺(3)的输入端连接，通过上位机(4)实现对控制力矩陀螺不同转速的控制；将激光测振仪(5)与隔振地基固定安装，调节激光测振仪(5)的光轴(6)，使光轴(6)指向控制力矩陀螺(3)低速框架的边缘；测力台(2)的输出通过电荷放大器(7)连接至数据采集器(8)的第一输入端；激光测振仪(5)的输出连接至数据采集器(8)的第二输入端；数据采集器(8)的输出端与数据采集上位机(9)相连。
3.根据权利要求1所述的一种控制力矩陀螺框架动态响应测试方法，其特征在于：通过控制力矩陀螺上位机向控制力矩陀螺施加频率为ω、周期为A的激励信号后，控制力矩陀螺低速框架角δ可表示为
δ＝∫Asin(ωt)dt＝-A/tcos(ωt)，
t为时间。
4.根据权利要求3所述的一种控制力矩陀螺框架动态响应测试方法，其特征在于：激光测振仪的测量信号即控制力矩陀螺低速框架的边缘点的线位移r以及线速度v。
5.根据权利要求4所述的一种控制力矩陀螺框架动态响应测试方法，其特征在于：控制力矩陀螺低速框架转角与线位移、角速度与...
【专利技术属性】
技术研发人员：关新，张科备，雷拥军，刘洁，王淑一，
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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