本文關(guān)鍵詞：低重力模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著我國(guó)航天事業(yè)的不斷發(fā)展,從保證航天員和飛行器安全的角度出發(fā),在外太空探測(cè)前,在地球上模擬外太空探測(cè)所面臨的各種環(huán)境就顯得非常重要。低重力模擬系統(tǒng)是為了在地球上模擬太空的低重力環(huán)境而搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),目的是使模擬器噴氣后的動(dòng)力學(xué)行為與太空低重力環(huán)境下的行為相一致。由于傳統(tǒng)的水浮法和氣浮法都有局限性,因此低重力模擬環(huán)境采用的是主動(dòng)懸吊法實(shí)現(xiàn)。首先,闡述了低重力模擬系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。針對(duì)吊艙質(zhì)量變化幅度大的特點(diǎn),提出了機(jī)械裝置和控制器采用三個(gè)檔位的方案;針對(duì)吊索出線點(diǎn)和在卷筒上纏繞半徑不變的指標(biāo)要求,給出了機(jī)械裝置上的解決方案。其次,針對(duì)低重力模擬系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性和精度的要求,而且拉力控制精度和吊艙噴氣后吊索收放的實(shí)時(shí)響應(yīng)性都是由拉力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn),建立了拉力系統(tǒng)的緩沖機(jī)構(gòu)模型和機(jī)電系統(tǒng)的模型,并且根據(jù)吊艙噴氣的動(dòng)力學(xué)特性建立了系統(tǒng)的標(biāo)稱模型。再次,單獨(dú)分析了緩沖機(jī)構(gòu)的特性,并對(duì)力傳感器、串口帶來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)問(wèn)題和等效彈性系數(shù)因?yàn)閿[桿轉(zhuǎn)動(dòng)角度引起的不確定性問(wèn)題,給出了用乘性不確定性表示的模型;對(duì)模擬系統(tǒng)的三個(gè)檔位分別設(shè)計(jì)了各自的H?控制器,用MATLAB仿真了控制器的設(shè)計(jì)效果。最后,結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目的指標(biāo)要求,設(shè)計(jì)了基于RTX和Windows雙系統(tǒng)的解決方案;并且實(shí)現(xiàn)了綜控界面,給建立的系統(tǒng)模型、控制器提供了實(shí)際的驗(yàn)證平臺(tái)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V416.8

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1196300