空间站舱体转动惯量地面仿真研究

发布时间：2023-01-07 09:05

　　机械臂带动舱体的转位对接是空间站建设的核心步骤,因舱体的质量和体积较大在转动过程中会产生不小于3.2×105 kg·m2转动惯量.在地面模拟出如此大的转动惯量,并利用此惯量对舱体进行转位对接实验是空间站建设的关键.对比国内外转动惯量地面模拟加载方法,提出一种基于气浮的全物理的实验方法,并创建三维模型;利用拉格朗日功能平衡法（Lagrange equation）对其进行动力学数学建模,计算结果表明该方法能够模拟所需转动惯量,并通过ADAMS仿真验证,两者对机械臂肩关节和腕关节的数值误差分别为4.40%和5.59%.综合结果表明全物理地面模拟加载方法能够计算出地面模拟舱体转位时所产生的转动惯量. 

【文章页数】：6 页

【文章目录】：
1 全物理转动惯量加载法原理
2 全物理转动惯量法动力学建模
3 全物理转动惯量加载法仿真
    3.1 空间转位机械臂腕关节所受转动惯量
    3.2 空间转位机械臂肩关节所受转动惯量
4 结语


【参考文献】：
期刊论文
[1]太空转位机械臂刚性特征研究[J]. 杨原青,徐志刚,王军义,白鑫林,张伟.  兵器装备工程学报. 2019(05)
[2]自由漂浮空间机器人轨迹跟踪的模型预测控制[J]. 宁昕,武耀发.  控制理论与应用. 2019(05)
[3]空间站核心舱首公开 彰显我大国实力[J]. 徐菁.  中国航天. 2018(11)
[4]The “Tiangong” Chinese Space Station project[J]. Yang HONG.  Frontiers of Engineering Management. 2018(02)
[5]基于等效惯量模拟的空间站转位机械臂承载性能测试[J]. 徐志刚,白鑫林,王军义,贺云.  机器人. 2015(02)
[6]空间对接机构缓冲试验台分离性能分析[J]. 张华,肖余之.  载人航天. 2015(01)
[7]超大惯量模拟方法在空间转位装置中的应用研究[J]. 哈乐,房立金,徐志刚.  机械设计. 2014(12)
[8]惯性载荷下飞行模拟器大臂结构的拓扑优化[J]. 许华旸,关立文,王立平,陈祥.  机械工程学报. 2014(09)
[9]驱动大惯量低刚度负载的推力矢量控制电动伺服机构的μ综合鲁棒控制[J]. 陆豪,李运华,田胜利,陈建涛.  机械工程学报. 2011(02)



本文编号：3728359