系繩拖曳半物理試驗裝置設計與方案可行性驗證
發(fā)布時間:2021-08-16 21:56
空間繩系系統(tǒng)需進行地面試驗,以驗證其理論研究結果的正確性。針對其非線性動力學模型較為復雜、地面難以模擬太空復雜情況而不易開展全物理試驗的問題,設計了系繩拖曳地面半物理仿真試驗裝置。仿真系統(tǒng)中系繩收放與張力控制部分以實物的方式引入仿真回路,拖曳過程中系統(tǒng)動力學部分以數學模型描述并轉化為仿真計算模型,與實物部分構建成半物理仿真閉合回路。采用基于模糊比例積分微分(proportion integration differentiation,PID)的主從位置閉環(huán)控制器對張力控制器進行控制,搭建半物理試驗裝置拖曳過程Simulink仿真模型,對閉合回路實現仿真計算以驗證半物理試驗裝置方案設計的可行性。仿真結果表明:張力控制器滿足半物理加載機構對模擬被動星的系繩控制指令要求;半物理試驗裝置設計方案原理正確,可通過模擬不同工況下動力學模型特性,考核系繩收放裝置性能。
【文章來源】:科學技術與工程. 2020,20(35)北大核心
【文章頁數】:7 頁
【部分圖文】:
系繩收放半物理加載設備工作原理
拖曳系統(tǒng)姿態(tài)圖
試驗臺位置控制模式加載原理如圖3所示,此時系繩收放裝置處于張力控制模式,半物理加載設備工作在位置模式,將系繩測量張力作為控制器輸入,通過實時解算數學模型得到拖曳過程中的各項參數,進而控制張力控制器。2 半物理加載裝置張力控制器精度驗證
【參考文獻】:
期刊論文
[1]空間非合作目標物柔性捕獲技術進展[J]. 郭吉豐,王班,譚春林,劉永健,孫國鵬. 宇航學報. 2020(02)
[2]在軌服務中空間系繩的應用及發(fā)展[J]. 孟中杰,黃攀峰,魯迎波,胡永新. 宇航學報. 2019(10)
[3]空間站對日定向裝置試驗臺的控制器設計與精度考核[J]. 賀云,張飛龍,劉明洋,徐志剛. 宇航學報. 2018(06)
[4]半物理仿真技術工業(yè)應用現狀及發(fā)展趨勢[J]. 蔡安江,蔣周月,郭師虹,薛曉飛. 航天控制. 2018(03)
[5]半物理仿真系統(tǒng)現狀及發(fā)展趨勢[J]. 吳雙. 工業(yè)儀表與自動化裝置. 2016(02)
[6]航天器半物理仿真應用研究[J]. 張新邦. 航天控制. 2015(01)
[7]空間繩系機器人系統(tǒng)動力學建模與仿真研究[J]. 胡仄虹,黃攀峰,孟中杰. 宇航學報. 2014(01)
[8]繩系衛(wèi)星在軌試驗及地面物理仿真進展[J]. 陳輝,文浩,金棟平,胡海巖. 力學進展. 2013(01)
[9]空間繩系系統(tǒng)自由展開建模與仿真[J]. 孔憲仁,徐大富,楊正賢,王本利. 振動與沖擊. 2011(05)
[10]繩系衛(wèi)星收放控制地面實驗研究[J]. 文浩,金棟平,胡海巖. 振動工程學報. 2010(01)
本文編號:3346467
【文章來源】:科學技術與工程. 2020,20(35)北大核心
【文章頁數】:7 頁
【部分圖文】:
系繩收放半物理加載設備工作原理
拖曳系統(tǒng)姿態(tài)圖
試驗臺位置控制模式加載原理如圖3所示,此時系繩收放裝置處于張力控制模式,半物理加載設備工作在位置模式,將系繩測量張力作為控制器輸入,通過實時解算數學模型得到拖曳過程中的各項參數,進而控制張力控制器。2 半物理加載裝置張力控制器精度驗證
【參考文獻】:
期刊論文
[1]空間非合作目標物柔性捕獲技術進展[J]. 郭吉豐,王班,譚春林,劉永健,孫國鵬. 宇航學報. 2020(02)
[2]在軌服務中空間系繩的應用及發(fā)展[J]. 孟中杰,黃攀峰,魯迎波,胡永新. 宇航學報. 2019(10)
[3]空間站對日定向裝置試驗臺的控制器設計與精度考核[J]. 賀云,張飛龍,劉明洋,徐志剛. 宇航學報. 2018(06)
[4]半物理仿真技術工業(yè)應用現狀及發(fā)展趨勢[J]. 蔡安江,蔣周月,郭師虹,薛曉飛. 航天控制. 2018(03)
[5]半物理仿真系統(tǒng)現狀及發(fā)展趨勢[J]. 吳雙. 工業(yè)儀表與自動化裝置. 2016(02)
[6]航天器半物理仿真應用研究[J]. 張新邦. 航天控制. 2015(01)
[7]空間繩系機器人系統(tǒng)動力學建模與仿真研究[J]. 胡仄虹,黃攀峰,孟中杰. 宇航學報. 2014(01)
[8]繩系衛(wèi)星在軌試驗及地面物理仿真進展[J]. 陳輝,文浩,金棟平,胡海巖. 力學進展. 2013(01)
[9]空間繩系系統(tǒng)自由展開建模與仿真[J]. 孔憲仁,徐大富,楊正賢,王本利. 振動與沖擊. 2011(05)
[10]繩系衛(wèi)星收放控制地面實驗研究[J]. 文浩,金棟平,胡海巖. 振動工程學報. 2010(01)
本文編號:3346467
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