衛(wèi)星振動隔離系統(tǒng)的隔振與控制研究.pdf

1、對于空間飛行器，現(xiàn)階段急需解決的兩個問題就是其指向精度以及穩(wěn)定性問題，要解決這兩個問題，其中一個關鍵因素就是解決空間飛行器的振動隔離以及振動抑制問題。不同于傳統(tǒng)方法中通過設計隔離器進行隔振，本文另辟蹊徑，通過結構上的改進，提出一種新概念衛(wèi)星——兩體衛(wèi)星，來解決飛行器隔振問題。所謂兩體衛(wèi)星，就是通過引入一種新型無擾動主動隔振平臺將衛(wèi)星按照部件的工作時動靜方式分成保障艙和載荷艙兩個部分，通過隔振平臺隔離動艙上的噪聲信號，這種方式不影響系統(tǒng)的

2、姿態(tài)控制。
　　本文提出的新型主動隔振平臺采用一種新思路，將衛(wèi)星上的部件按其工作中動靜方式進行分類。工作不產生噪聲且需要穩(wěn)定工作環(huán)境的部件放在載荷艙，對工作環(huán)境要求不高且其本身產生噪聲的部件位于保障艙，通過一點隔離進行統(tǒng)一隔離，避免了傳統(tǒng)方法針對不同的干擾源進行逐一隔離的情況。
　　本文首先介紹隔振系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，對衛(wèi)星隔振的發(fā)展進行簡單的介紹，同時比較了不同的隔振方式。本文對傳統(tǒng)方式的弊端進行改進，提出新型主動隔振平臺，然

3、后對此新型隔振平臺的結構進行簡單介紹。建立了空間坐標系，對隔振平臺的幾何結構進行分析，分析平臺對于衛(wèi)星姿態(tài)的影響，然后簡單介紹了歐拉角四元數(shù)等姿態(tài)描述方法，建立了剛體的動力學模型，對所設計的隔振臺建立了各執(zhí)行器之間相互耦合的空間動力學方程。
　　通過對平臺耦合動力學方程進行解耦運算，將原來的多輸入多輸出系統(tǒng)實現(xiàn)單輸入單輸出控制，實現(xiàn)對執(zhí)行器的有效控制。最后對所設計的隔振平臺進行衛(wèi)星控制系統(tǒng)的設計與仿真，分別對載荷艙和保障艙進行系統(tǒng)