基于吊丝配重法的卫星天线展开臂零重力模拟系统研究现状及趋势

发布时间：2022-01-17 19:15

　　介绍了吊丝配重法在卫星天线展开臂的应用、发展过程及国内外现状。建立了典型的天线展开臂零重力模拟系统的力学三维模型,并对该模型引入的附加转动惯量进行了计算。着重介绍了吊丝配重法中被动重力补偿系统和主动重力补偿系统,并对两者进行对比分析。然后针对展开缓慢的二臂杆展开臂,提出一种二级展开零重力试验装置。最后对吊丝配重法的卫星天线展开臂零重力模拟系统的发展趋势和发展方向进行了预测。 

【文章来源】：机械设计. 2020,37(S1)北大核心CSCD

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

天线展开臂模型简化图

带有安全装置的吊丝系统

中国科学院合肥智能机械研究所研制了一款大转动臂主动控制的微重力模拟系统[4]，如图3所示，该系统通过位移传感器和速度传感器对被挂试件的位移和速度进行实时监测，把测得的数据通过控制系统处理发出控制信号对电动机进行控制，然后通过调整吊丝的拉力、大转动臂转角和小车在大转动臂上的位置，来抵消被测试件的重力。该零重力模拟系统通过对小车上的电动机的调节可以实现系统在竖直方向零刚度，该系统的卸载效率在95%以上。哈尔滨工业大学孙小雷[5]应用吊丝配重法研制了一款针对月球车的重力补偿系统———月球车地面六分之一重力模拟系统，是在地球重力环境下模拟月球的重力环境。哈尔滨工业大学郝峰[6]设计了回转臂式空间展开臂微重力模拟装置，提出了一种3自由度串联回转臂式的微重力模拟装置，该装置可满足在提供不同吊点力的同时被动跟踪空间机械臂的运动，该装置卸载效率也在95%以上。航天五院501所研制了一款多转轴二自由度空间展开臂模拟零重力的试验系统[7]，该系统在抑振方面进行了深入研究，并提出针对零重力工装和展开臂共振耦合关系的解决方案。国内的吊丝配重模拟零重力方法已经有了很大的发展，国内越来越多的科研人员研究吊丝配重零重力模拟系统，在借鉴国外技术的基础上也提出了具有先进水平的零重力模拟系统，并已实际应用，研究成果的卸载效率大多在95%左右。

【参考文献】：
期刊论文
[1]悬架模块的动力学建模与仿真[J]. 姚燕生,梅涛,骆敏舟.  机械工程学报. 2006(07)

硕士论文
[1]空间机械臂地面零重力模拟系统设计及分析[D]. 周啟航.哈尔滨工业大学 2012
[2]月球车地面六分之一重力试验系统的位姿确定方法研究[D]. 孙小雷.哈尔滨工业大学 2010
[3]空间机械臂回转臂式微重力模拟装置研究[D]. 郝峰.哈尔滨工业大学 2010



本文编号：3595287