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系绳拖曳半物理试验装置设计与方案可行性验证

发布时间:2021-08-16 21:56
  空间绳系系统需进行地面试验,以验证其理论研究结果的正确性。针对其非线性动力学模型较为复杂、地面难以模拟太空复杂情况而不易开展全物理试验的问题,设计了系绳拖曳地面半物理仿真试验装置。仿真系统中系绳收放与张力控制部分以实物的方式引入仿真回路,拖曳过程中系统动力学部分以数学模型描述并转化为仿真计算模型,与实物部分构建成半物理仿真闭合回路。采用基于模糊比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)的主从位置闭环控制器对张力控制器进行控制,搭建半物理试验装置拖曳过程Simulink仿真模型,对闭合回路实现仿真计算以验证半物理试验装置方案设计的可行性。仿真结果表明:张力控制器满足半物理加载机构对模拟被动星的系绳控制指令要求;半物理试验装置设计方案原理正确,可通过模拟不同工况下动力学模型特性,考核系绳收放装置性能。 

【文章来源】:科学技术与工程. 2020,20(35)北大核心

【文章页数】:7 页

【部分图文】:

系绳拖曳半物理试验装置设计与方案可行性验证


系绳收放半物理加载设备工作原理

姿态,动力学建模,物理,加载


拖曳系统姿态图

原理图,位置控制,加载,模式


试验台位置控制模式加载原理如图3所示,此时系绳收放装置处于张力控制模式,半物理加载设备工作在位置模式,将系绳测量张力作为控制器输入,通过实时解算数学模型得到拖曳过程中的各项参数,进而控制张力控制器。2 半物理加载装置张力控制器精度验证

【参考文献】:
期刊论文
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[3]空间站对日定向装置试验台的控制器设计与精度考核[J]. 贺云,张飞龙,刘明洋,徐志刚.  宇航学报. 2018(06)
[4]半物理仿真技术工业应用现状及发展趋势[J]. 蔡安江,蒋周月,郭师虹,薛晓飞.  航天控制. 2018(03)
[5]半物理仿真系统现状及发展趋势[J]. 吴双.  工业仪表与自动化装置. 2016(02)
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[7]空间绳系机器人系统动力学建模与仿真研究[J]. 胡仄虹,黄攀峰,孟中杰.  宇航学报. 2014(01)
[8]绳系卫星在轨试验及地面物理仿真进展[J]. 陈辉,文浩,金栋平,胡海岩.  力学进展. 2013(01)
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本文编号:3346467

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