氣浮實驗平臺設(shè)計及控制方法研究.pdf

1、隨著我國航天技術(shù)的發(fā)展，空間飛行器的交會對接相關(guān)技術(shù)的發(fā)展迫在眉睫。在空間飛行器的交會對接技術(shù)研究過程中，為驗證控制系統(tǒng)方案設(shè)計的正確性，提高飛行器在軌運(yùn)行的可靠性，減少飛行器失控的風(fēng)險，對系統(tǒng)進(jìn)行半物理仿真試驗很有必要。飛行器所在太空環(huán)境有兩大特點(diǎn)：失重和真空，而地面仿真試驗設(shè)備處于重力加速度作用下，因此考慮在半物理仿真系統(tǒng)中引入氣浮臺。氣浮臺依靠壓縮空氣在氣浮軸承和軸承座之間的間隙形成氣膜，使氣浮臺懸浮，抵消了重力影響的同時實現(xiàn)了近

2、似無摩擦的相對運(yùn)動條件，以模擬飛行器在外層空間所受干擾力矩極小的力學(xué)環(huán)境。作為飛行器控制系統(tǒng)物理仿真的核心部件，氣浮試驗臺能夠模擬飛行器在軌失重條件下的姿態(tài)運(yùn)動，是在地面條件下研究空間飛行器姿態(tài)動力學(xué)和控制系統(tǒng)的理想平臺。
　　本文對氣浮實驗臺進(jìn)行了設(shè)計與控制方法研究，主要工作如下：
　　首先，建立了氣浮臺的姿態(tài)動力學(xué)模型，給出了臺體轉(zhuǎn)動慣量的測量方法。
　　其次，針對四自由度氣浮平臺進(jìn)行控制系統(tǒng)建模、分析和仿真，并以