衛(wèi)星仿真三軸氣浮臺(tái)關(guān)鍵檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、隨著航天技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于衛(wèi)星的指向精確程度的要求越來(lái)越高,為此采用三軸氣浮臺(tái)模擬衛(wèi)星運(yùn)行的太空無(wú)摩擦的力學(xué)環(huán)境,并對(duì)姿態(tài)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真,所以研制衛(wèi)星仿真三軸氣浮臺(tái)具有重要的意義。
　　本文以正在研制的三軸氣浮臺(tái)為研究對(duì)象,對(duì)氣浮球的球度誤差、氣浮臺(tái)臺(tái)體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、臺(tái)體的平衡測(cè)試與調(diào)整以及臺(tái)體摩擦力矩的測(cè)試與辨識(shí)等一些關(guān)鍵性的指標(biāo)提出了一些新的測(cè)試方法。
　　首先,針對(duì)氣浮臺(tái)的主體對(duì)氣浮球的球度誤差進(jìn)行測(cè)試,運(yùn)用經(jīng)線圓和緯線

2、圓的測(cè)試方法,設(shè)計(jì)了氣浮球球度誤差的測(cè)試和誤差分離方法。建立了用經(jīng)線圓法和緯線圓法測(cè)試球度誤差的模型,根據(jù)誤差模型成功分離出球度誤差、單軸氣浮臺(tái)的回轉(zhuǎn)誤差以及安裝誤差,針對(duì)一個(gè)小型球進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該方法的正確性,本方法的測(cè)量不確定度達(dá)到0.3μm。
　　其次,對(duì)于三軸氣浮臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)試,運(yùn)用陀螺儀和動(dòng)量輪組合的方法,通過(guò)建立測(cè)試所用的坐標(biāo)系,把運(yùn)用陀螺儀的輸出計(jì)算出的歐拉角速度和角加速度轉(zhuǎn)換到臺(tái)體坐標(biāo)系上,運(yùn)用動(dòng)量矩定理分

3、析得出系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程,設(shè)計(jì)了對(duì)三軸動(dòng)量輪進(jìn)行激勵(lì)的強(qiáng)度,并通過(guò)陀螺儀輸出辨識(shí)了臺(tái)體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量矩陣。
　　再次,對(duì)于三軸氣浮臺(tái)的平衡測(cè)試及調(diào)整進(jìn)行了研究,分預(yù)調(diào)整、手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)調(diào)整三個(gè)階段開(kāi)展工作,并對(duì)各階段調(diào)整精度進(jìn)行分析。
　　最后,對(duì)于三軸氣浮臺(tái)總體的摩擦力矩的測(cè)試,對(duì)原先的測(cè)試方法進(jìn)行了不確定度分析。提出了測(cè)試與角速率相關(guān)的摩擦力矩系數(shù)的方法,該方法通過(guò)正反旋轉(zhuǎn)氣浮臺(tái),計(jì)算氣浮臺(tái)的角速度和角加速度的變化,利用最小二