氣浮實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)及控制方法研究.pdf

1、隨著我國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展，空間飛行器的交會(huì)對(duì)接相關(guān)技術(shù)的發(fā)展迫在眉睫。在空間飛行器的交會(huì)對(duì)接技術(shù)研究過程中，為驗(yàn)證控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的正確性，提高飛行器在軌運(yùn)行的可靠性，減少飛行器失控的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行半物理仿真試驗(yàn)很有必要。飛行器所在太空環(huán)境有兩大特點(diǎn)：失重和真空，而地面仿真試驗(yàn)設(shè)備處于重力加速度作用下，因此考慮在半物理仿真系統(tǒng)中引入氣浮臺(tái)。氣浮臺(tái)依靠壓縮空氣在氣浮軸承和軸承座之間的間隙形成氣膜，使氣浮臺(tái)懸浮，抵消了重力影響的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了近

2、似無摩擦的相對(duì)運(yùn)動(dòng)條件，以模擬飛行器在外層空間所受干擾力矩極小的力學(xué)環(huán)境。作為飛行器控制系統(tǒng)物理仿真的核心部件，氣浮試驗(yàn)臺(tái)能夠模擬飛行器在軌失重條件下的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，是在地面條件下研究空間飛行器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)和控制系統(tǒng)的理想平臺(tái)。
　　本文對(duì)氣浮實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與控制方法研究，主要工作如下：
　　首先，建立了氣浮臺(tái)的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型，給出了臺(tái)體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量方法。
　　其次，針對(duì)四自由度氣浮平臺(tái)進(jìn)行控制系統(tǒng)建模、分析和仿真，并以