衛(wèi)星振動(dòng)隔離系統(tǒng)的隔振與控制研究.pdf

1、對(duì)于空間飛行器，現(xiàn)階段急需解決的兩個(gè)問題就是其指向精度以及穩(wěn)定性問題，要解決這兩個(gè)問題，其中一個(gè)關(guān)鍵因素就是解決空間飛行器的振動(dòng)隔離以及振動(dòng)抑制問題。不同于傳統(tǒng)方法中通過設(shè)計(jì)隔離器進(jìn)行隔振，本文另辟蹊徑，通過結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，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(dòng)主動(dòng)隔振平臺(tái)將衛(wèi)星按照部件的工作時(shí)動(dòng)靜方式分成保障艙和載荷艙兩個(gè)部分，通過隔振平臺(tái)隔離動(dòng)艙上的噪聲信號(hào)，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(dòng)隔振平臺(tái)采用一種新思路，將衛(wèi)星上的部件按其工作中動(dòng)靜方式進(jìn)行分類。工作不產(chǎn)生噪聲且需要穩(wěn)定工作環(huán)境的部件放在載荷艙，對(duì)工作環(huán)境要求不高且其本身產(chǎn)生噪聲的部件位于保障艙，通過一點(diǎn)隔離進(jìn)行統(tǒng)一隔離，避免了傳統(tǒng)方法針對(duì)不同的干擾源進(jìn)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(duì)衛(wèi)星隔振的發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，同時(shí)比較了不同的隔振方式。本文對(duì)傳統(tǒng)方式的弊端進(jìn)行改進(jìn)，提出新型主動(dòng)隔振平臺(tái)，然

3、后對(duì)此新型隔振平臺(tái)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。建立了空間坐標(biāo)系，對(duì)隔振平臺(tái)的幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，分析平臺(tái)對(duì)于衛(wèi)星姿態(tài)的影響，然后簡(jiǎn)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(dòng)力學(xué)模型，對(duì)所設(shè)計(jì)的隔振臺(tái)建立了各執(zhí)行器之間相互耦合的空間動(dòng)力學(xué)方程。
　　通過對(duì)平臺(tái)耦合動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行解耦運(yùn)算，將原來的多輸入多輸出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單輸入單輸出控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行器的有效控制。最后對(duì)所設(shè)計(jì)的隔振平臺(tái)進(jìn)行衛(wèi)星控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，分別對(duì)載荷艙和保障艙進(jìn)行系統(tǒng)