【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航天器回收着陆及低重力地外天体着陆起飞试验，具体涉及一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法。
技术介绍
1、载人登月月面着陆器着陆过程研究过程中，为获得月面着陆器触地过程的各种控制参数，需要进行月面着陆器触地的地面验证试验。
2、目前，实现在地面模拟微重力或零重力环境的试验主要有下面几种方式：气浮法，落塔法，气球悬挂法，拉簧机构重力补偿法和改进的拉簧重力补偿机构等。气浮法通过气浮平台产生和重力平衡的气压来实现抵消重力，其对试验环境要求高，并且实现微重力环境的行程有限；落塔法利用地球重力加速度实现完全失重，但不能精确调节加速度大小；气球悬挂法利用密度低于空气的气体来抵消负载重力，其适用的负载质量小且受试验环境影响大；拉簧机构重力补偿法利用拉簧和杠杆原理实现恒定拉力输出，但是负载的质量大小和运动行程不能调节；改进的拉簧重力补偿机构利用零自由长度弹簧实现恒定拉力输出，但是其运动行程有限。上述的方法均不能满足试验要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，解决了传统地面重力卸载试验装置中，难以精确控制索力的技术问题，在提升重力卸载精度的同时极大地增大了重力卸载的行程。本专利技术可以高精度地得到系统当前状态估计，并基于此实现有效的模糊控制，实现高精度的索力输出。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，包括：
...【技术保护点】
1.一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，绳索动力学模型为：
3.根据权利要求2所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，基于绳索动力学模型，建立恒拉力机构动力学模型的方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，恒拉力机构机械部分动力学模型为：
5.根据权利要求4所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，恒拉力机构动力学模型以伺服电机的输出力矩为输入变量，以末端负载受到的卸载力和末端负载的竖直速度为输出变量；所述伺服电机的输出力矩即输入扭矩τ，末端负载受到的卸载力即绳索上的拉力f，末端负载的竖直速度为末端负载距离摆动杆的竖直方向距离x对时间的导数。
6.根据权利要求5所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，将恒拉力机构动力学模型表示为如下形式：
7.根据权利要求6所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法
8.根据权利要求6所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，根据恒拉力机构动力学模型求解伺服电机的输出力矩实时变化下的系统动态响应的方法包括：
9.根据权利要求1所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，控制器中，末端负载的竖直速度的输入隶属函数为梯形函数，索力的输入隶属函数为Gaussmf函数，伺服电机的输出力矩输出隶属函数为三角形函数；
10.根据权利要求9所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，模糊控制器所需要的索力由恒拉力机构中的力传感器实时测量得到，模糊控制器所需要的末端负载的竖直速度由恒拉力机构动力学模型得到。
...【技术特征摘要】
1.一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，绳索动力学模型为：
3.根据权利要求2所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，基于绳索动力学模型，建立恒拉力机构动力学模型的方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，恒拉力机构机械部分动力学模型为：
5.根据权利要求4所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制方法，其特征在于，恒拉力机构动力学模型以伺服电机的输出力矩为输入变量，以末端负载受到的卸载力和末端负载的竖直速度为输出变量；所述伺服电机的输出力矩即输入扭矩τ，末端负载受到的卸载力即绳索上的拉力f，末端负载的竖直速度为末端负载距离摆动杆的竖直方向距离x对时间的导数。
6.根据权利要求5所述的一种柔性支撑的索机构末端精确拉力控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：隋毅，张荣侨，唐晓强，黄伟，黎光宇，张亚婧，王治国，房冠辉，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。