吊索式低重力模擬器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、吊索式低重力模擬系統(tǒng)的作用是在航天器升空之前對(duì)其進(jìn)行測試，良好的測試可以有效地保證被測試裝置在惡劣的工作環(huán)境下可以穩(wěn)定工作。實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)的吊索式低重力模擬器采用的是電機(jī)彈簧擺桿等組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高昂，維護(hù)不方便。本文針對(duì)這些問題，采用了新的實(shí)現(xiàn)方式，設(shè)計(jì)了基于磁粉離合器的新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并建立了系統(tǒng)的動(dòng)力模型，針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)中存在著參數(shù)不確定性和擾動(dòng)，設(shè)計(jì)了具有魯棒性能的控制器。
　　首先，文章對(duì)低重力模擬器對(duì)航天事業(yè)發(fā)展的研究意義

2、進(jìn)行了探討，并對(duì)其多種多樣的實(shí)現(xiàn)方式和國內(nèi)外吊索式低重力模擬器的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。論文第二章首先比較了三種可行的吊索式低重力模擬系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并最終提出了采用磁粉離合器實(shí)現(xiàn)低重力模擬器的實(shí)現(xiàn)方式。之后對(duì)磁粉離合器的工作原理，性能，優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了深入研究，論證了方案的可行性，并對(duì)磁粉離合器傳遞函數(shù)和選取原則等進(jìn)行了闡述，最后設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體構(gòu)成結(jié)構(gòu)。
　　其次，第三章首先分析了磁粉離合器和電機(jī)的控制模型，根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，

3、建立了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。之后，分析了磁粉離合器在系統(tǒng)中的作用，驗(yàn)證了其可以在一定程度上減小地面加速度干擾對(duì)系統(tǒng)的影響。最后根據(jù)系統(tǒng)的特性對(duì)模型進(jìn)行了簡化。
　　最后，針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)中存在著參數(shù)不確定性和擾動(dòng)，設(shè)計(jì)了魯棒H?控制器。首先對(duì)系統(tǒng)的不確定性問題分析了其產(chǎn)生原因及處理方式，建立了廣義被控對(duì)象模型，并設(shè)計(jì)了性能加權(quán)函數(shù)，之后利用Matlab魯棒工具箱中的函數(shù)編程生成了滿足要求的控制器。最后對(duì)設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，證明了其