一种航天器自主绕飞交会控制系统地面验证装置的验证方法

    公开(公告)号:CN105974822B

    公开(公告)日:2019-02-22

    申请号:CN201610412577.2

    申请日:2016-06-13

    IPC分类号: G05B17/02

    摘要: 一种航天器自主绕飞交会控制系统地面验证装置的验证方法,属于航天控制地面仿真领域。该验证装置包括中心固定台、三轴转台目标姿态模拟器、三轴转台追踪姿态模拟器、周向运动模块、径向运动模块、垂向运动模块、九自由度运动测控系统、模拟器动力学计算系统以及航天器自主绕飞交会控制系统,采用的验证方法为基于相似理论的长度与时间量纲相似缩比方法,通过建立模拟器动力学模型,计算得到模拟器期望运动轨迹,控制模拟器跟踪期望轨迹实现航天器自主绕飞交会运动地面仿真。利用该装置的验证方法进行仿真试验,可验证全方向自主交会控制任务,特别包括航天器自主绕飞交会控制任务,与现有验证方法相比拓宽了地面验证的能力,且简单易行。

    一种航天器自主交会控制系统地面仿真试验方法

    公开(公告)号:CN106094565B

    公开(公告)日:2019-01-04

    申请号:CN201610412578.7

    申请日:2016-06-13

    IPC分类号: G05B17/02

    摘要: 一种航天器自主交会控制系统地面仿真试验方法,属于航天控制地面仿真领域。步骤为:1)按照验证对象任务参数及地面试验系统参数关系确定基本量纲对应物理量的相似比系数;2)根据相似比系数在计算机仿真中分别建立目标模拟器和追踪模拟器运动的动力学方程;3)将模拟器动力学方程、模拟器(含控制)、运动测量敏感器以及自主交会控制器相连搭建形成地面试验闭环系统;4)控制模拟器跟踪计算机中动力学方程解算出的运动轨迹,在地面试验室再现航天器自主交会运动过程。本发明的试验方法为自主交会控制半物理仿真试验奠定了理论基础,可在地面同时反映出模拟器和追踪航天器的绝对与相对运动特征,可验证全方向自主交会控制任务。

    一种具有偏航随动的主动重力补偿系统

    公开(公告)号:CN105905320B

    公开(公告)日:2017-11-10

    申请号:CN201610412695.3

    申请日:2016-06-13

    IPC分类号: B64G7/00

    摘要: 本发明提出一种结构简单重力补偿彻底并可模拟航天器空间运动的一种具有偏航随动的主动重力补偿系统,其包括水平随动支撑模块、滚转俯仰低摩擦随动模块、重力补偿主动随动模块、传感测量模块与协调控制模块;水平随动支撑模块可主动跟随航天器的纵横向运动,使重力补偿主动随动模块始终处于竖直方向;滚转俯仰低摩擦随动模块可以跟随航天器的滚转运动和俯仰运动;重力补偿主动随动模块可完成对航天器重力的完全补偿及主动跟随其偏航运动;传感测量模块可以测量航天器竖向位置的变化以及水平绕横向转动的角度;所述协调控制模块负责系统信息的采集融合处理,使系统各模块按系统设计工作,完成航天器空间运动地面的再现。

    自由基座空间合作任务运动再现实验系统

    公开(公告)号:CN107244432A

    公开(公告)日:2017-10-13

    申请号:CN201710422764.3

    申请日:2017-06-07

    IPC分类号: B64G7/00

    CPC分类号: B64G7/00

    摘要: 自由基座空间合作任务运动再现实验系统,属于航天任务地面验证领域。本发明针对现有的空间合作任务地面验证系统不能模拟航天器轨道运动这一不足,利用自由基座模拟航天器的轨道运动,在自由基座上安装任务执行机构,用于完成合作任务。本发明能在地面运动再现空间合作任务从远距离导引、机动变轨、目标逼近到最终任务执行的完整过程,验证变轨控制方案与任务控制方案的可行性。

    磁吊综合补偿自由基座空间任务跨尺度验证装置

    公开(公告)号:CN107244430A

    公开(公告)日:2017-10-13

    申请号:CN201710421847.0

    申请日:2017-06-07

    IPC分类号: B64G7/00

    CPC分类号: B64G7/00

    摘要: 本发明提出的磁吊综合补偿自由基座空间任务跨尺度验证装置包括自由基座系统、吊丝综合机电补偿系统、磁悬浮系统、实验航天器系统、协调控制系统、通信系统与控制中心,利用跨尺度等效理论和相似理论将空间目标的轨道运动变换成地面自由基座期望的相似运动,进一步通过自由基座精确跟踪期望的相似运动,从而实现运动学等效;利用吊丝悬吊补偿与磁悬浮相结合的混杂重力补偿方法实现空间微重力运动环境再现,进而实现空间任务的地面再现,完成空间任务地面的完整过程验证。

    基于滑模面的重力补偿竖向子系统控制方法

    公开(公告)号:CN105109713B

    公开(公告)日:2017-07-07

    申请号:CN201510530806.6

    申请日:2015-08-26

    IPC分类号: B64G7/00

    摘要: 本发明基于滑模面的重力补偿竖向子系统控制方法给出了由控制器、传感单元、执行器与弹簧模块构成的重力补偿竖向子系统,基于其工作原理建立坐标系,应用拉格朗日方程对系统进行建模,并对模型化简,得到简化为带有干扰具有模型不确定性且有外界激励的弹簧质量系统,针对系统模型特点,根据不同任务需求给出了PID、PISS与PISST三种适应于不同任务需求的三种算法,将三种算法综合,通过设定控制器的参数完成对算法的选择,并给出了三种算法参数调整的准则,本发明综合应用了张力传感器与位移传感器提高了补偿精度,控制器综合程度高,参数易调整等优点。

    具有冗余自由度臂长可变的多功能集成机械臂

    公开(公告)号:CN105014688B

    公开(公告)日:2017-05-03

    申请号:CN201510531323.8

    申请日:2015-08-26

    IPC分类号: B25J18/04 B25J18/00 B25J17/00

    摘要: 本发明提出了一种具有冗余自由度臂长可变的多功能集成机械臂,包括底座关节、一体化关节、俯仰关节、集成关节与旋转关节。底座关节支撑安装在其上的关节并可带动其上的关节做旋转运动;一体化关节将伸缩运动和俯仰运动集成在一个关节内,两个直驱电机共用一个驱动控制器,从关节的内部走线,减少了驱动控制器的数量,降低了关节的复杂程度;集成关节利用构成伸缩自由度的导轨作为旋转自由度的传动装置,将旋转运动和伸缩运动集成到一个关节;俯仰关节提供俯仰运动,动力输出轴采用双轴承支撑提高系统强度;旋转关节结构与底座关节相似,可输出旋转运动;本发明具有七自由度、结构紧凑、适应性强、易于实现和维护、运动灵活等特点。

    一种多点悬挂式主动重力补偿系统

    公开(公告)号:CN106005496A

    公开(公告)日:2016-10-12

    申请号:CN201610409340.9

    申请日:2016-06-12

    IPC分类号: B64G7/00

    CPC分类号: B64G7/00

    摘要: 本发明一种多点悬挂式主动重力补偿系统包括模拟航天器、俯仰随动及装夹单元、滚转及竖向主动随动单元、偏航主动随动单元、水平随动及支撑单元与控制单元,俯仰随动及装夹单元可固定航天器并跟随航天器的俯仰运动,滚转及竖向主动随动单元主动跟随航天器的滚转运动及竖向运动,减小连接质量、惯性力等对试验精度的影响,偏航主动随动单元主动跟随航天器的偏航运动,补偿连接结构引入的摩擦力等的影响,水平随动及支撑单元主动跟随航天器的平面运动,保证航天器的悬挂钢丝绳始终处于竖直状态,控制单元根据航天器的运动信息驱动相关电机运动补偿航天器的重力保证航天器姿态轨道调整运动时不受自身重力与连接质量、摩擦及惯性力等的影响。