基于低摩擦氣缸的力平衡系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著我國載人航天技術(shù)的飛速發(fā)展和探月工程逐步深入的進(jìn)行，航天器性能的優(yōu)劣往往影響甚至決定著探月工程進(jìn)展能否繼續(xù)順利的進(jìn)行。這就需要在航天器進(jìn)入外太空之前對航天器里的關(guān)鍵元件進(jìn)行地面測試，以確定其性能能否滿足一定的技術(shù)指標(biāo)和要求。這就需要有大量的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)測試設(shè)備、測試系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施來模擬外太空的微重力環(huán)境。氣動(dòng)力平衡系統(tǒng)是模擬微重力環(huán)境的重要手段，因此對氣動(dòng)力平衡系統(tǒng)進(jìn)行研究具有重要意義。
　　本文首先對力平衡系統(tǒng)中的壓力控制元件

2、—大流量壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和仿真分析。采用仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)合的方法，研究了壓力調(diào)節(jié)閥的靜、動(dòng)態(tài)特性，研究了壓力調(diào)節(jié)閥充放氣過程中出口腔壓力動(dòng)態(tài)和閥芯位移動(dòng)態(tài)。
　　然后對氣動(dòng)力平衡系統(tǒng)里的關(guān)鍵氣動(dòng)元件進(jìn)行了理論分析和仿真建模，并進(jìn)行基于低摩擦氣缸的氣動(dòng)力平衡系統(tǒng)的建模。在該系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了特性分析，分析了氣罐容積、氣管長度、氣缸進(jìn)氣孔直徑對系統(tǒng)頻率特性的影響，以得到在仿真的水平上對該系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3、　　接著，對基于低摩擦氣缸的氣動(dòng)力平衡系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析，分析了該系統(tǒng)的靜態(tài)平衡特性和動(dòng)態(tài)平衡特性。分析不同的驅(qū)動(dòng)速度、不同的負(fù)載質(zhì)量對系統(tǒng)附加力性能的影響，分析了氣罐對于系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)速度與附加力關(guān)系的影響，以指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。
　　最后對基于低摩擦氣缸的氣動(dòng)力平衡系統(tǒng)的力平衡特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究了對于三個(gè)不同容積的氣罐，力平衡系統(tǒng)在不同的驅(qū)動(dòng)速度的作用下，系統(tǒng)附加力的變化規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)與仿真進(jìn)行對比研究，證明系統(tǒng)方案的可行性和有效