空間運(yùn)動可控多自由度隔振平臺的動力學(xué)研究.pdf

1、隨著生產(chǎn)技術(shù)及控制理論的發(fā)展，空間開發(fā)及探測活動使航天器及其所攜帶的精密設(shè)備要求軌道支撐平臺具有超靜意義上的力學(xué)環(huán)境，由于衛(wèi)星上太陽能電池板的運(yùn)動以及衛(wèi)星姿態(tài)變化會對敏感載荷產(chǎn)生影響，使得衛(wèi)星上一些高精度、高穩(wěn)定度的裝置不能正常工作，因此，具有振動隔離能力的試驗(yàn)平臺開始被研究并應(yīng)用。本文以空間運(yùn)動可控多自由度隔振平臺為研究對象，分析六自由度Stewart平臺的主動隔振特點(diǎn)，基于牛頓—?dú)W拉法建立了空間運(yùn)動可控多自由度隔振Stewart平臺

2、在慣性坐標(biāo)系下的動力學(xué)模型，設(shè)計(jì)主被動隔振控制方法，對隔振效果進(jìn)行仿真分析，以驗(yàn)證平臺能夠穩(wěn)定在目標(biāo)位置以及其良好的隔振性能。本文的工作主要有以下三點(diǎn)：
　　首先，介紹隔振技術(shù)及空間隔振技術(shù)的原理及發(fā)展。通過支腿結(jié)構(gòu)的不同提出隔振平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三種構(gòu)型：彈簧—阻尼器組成的阻尼隔振系統(tǒng)、彈簧—阻尼與作動器組成的主被動一體化隔振系統(tǒng)以及作動器輸出力提供主動隔振系統(tǒng)；建立Stewart平臺在本體坐標(biāo)系下的動力學(xué)模型，并對模型進(jìn)行仿真計(jì)算

3、。
　　其次，建立本文主要研究的模型。以基臺固定在衛(wèi)星上的Stewart平臺為研究對象，分析空間衛(wèi)星在軌運(yùn)行的軌道和姿態(tài)特點(diǎn)，利用牛頓—?dú)W拉法和多個(gè)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系建立廣義地球慣性坐標(biāo)系下空間運(yùn)動可控多自由度Stewart隔振平臺的動力學(xué)模型。對所建立的動力學(xué)模型進(jìn)行隔振分析，考慮阻尼隔振支腿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并對阻尼結(jié)構(gòu)平臺進(jìn)行了仿真分析，仿真驗(yàn)證該結(jié)構(gòu)的隔振效果。
　　最后，對于動力學(xué)模型的支腿結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)，并