對來訪航天器的捕獲是空間站機(jī)械臂重要在軌任務(wù)之一,為了保證機(jī)械臂在發(fā)射之后能夠正常地完成該任務(wù)以及對機(jī)械臂的捕獲能力進(jìn)行檢驗(yàn),需要上天之前在地面進(jìn)行多次抓捕試驗(yàn)�；跉鈶腋〖夹g(shù)的衛(wèi)星模擬器能夠在地面實(shí)驗(yàn)環(huán)境下對空間航天器的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行較為真實(shí)地模擬,因此在各航天大國中得到了廣泛的應(yīng)用。本文為配合空間機(jī)械臂的地面抓捕試驗(yàn),設(shè)計(jì)研制了一種基于氣浮的三自由度移動目標(biāo)模擬系統(tǒng),使用噴氣方式控制移動目標(biāo)模擬器的運(yùn)動,鑒于模擬器在運(yùn)動中干擾復(fù)雜的情況,設(shè)計(jì)了基于傳統(tǒng)PID控制的模糊自適應(yīng)PID控制策略,并在地面環(huán)境下利用實(shí)物抓捕試驗(yàn)來檢驗(yàn)移動目標(biāo)模擬系統(tǒng)的工作性能和控制策略的有效性。具體研究內(nèi)容如下:首先對移動目標(biāo)模擬系統(tǒng)的硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。詳細(xì)介紹了硬件的三大組成部分,并對各部分的構(gòu)成和功能進(jìn)行了描述。其中,移動目標(biāo)模擬器是用于模擬航天器運(yùn)動的關(guān)鍵部分,采用單塊花崗巖氣浮板作為支撐機(jī)構(gòu),利用外接氣源供氣,提供地面的微重力模擬;伺服電機(jī)和噴氣推力裝置作為執(zhí)行機(jī)構(gòu),用于控制適配器的旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動模擬器運(yùn)動。綜控平臺作為控制中心,是連接外部測量系統(tǒng)和模擬器的關(guān)鍵部分,通過接受外部測量系統(tǒng)的位姿數(shù)據(jù)生成控制指令...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

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圖1-2拋物線飛機(jī)飛行軌跡示意圖

圖1-2拋物線飛機(jī)飛行軌跡示意圖[2]行法能制造20～30s左右的失重環(huán)境，微重力環(huán)境的飛行方式分為四個階段：平飛加速、機(jī)身躍升拉起、線飛行、俯沖拉起轉(zhuǎn)平飛。NASA約翰遜航天中心通，研制出了代號為KC-135A的拋物線飛機(jī)。這款飛行，每次飛行能夠提供20s<su....

圖1-3KC-135A機(jī)艙中漂浮的航天員[1]

41-3KC-135A機(jī)艙中漂浮的航天員是能夠?qū)μ罩形⒅亓Νh(huán)境進(jìn)備可重復(fù)利用能力，同時支持中航天器的尺寸和重量均會受要高度重視。因?yàn)槊看挝⒅亓说脑O(shè)備。浮在水中，利用所產(chǎn)生的浮力試驗(yàn)系統(tǒng)，其中代表性的是美工業(yè)大學(xué)研制的航天員空間模研制了基于水浮法的微重力模

圖1-4美國馬里蘭大學(xué)的Ranger水浮試驗(yàn)系統(tǒng)

大國都建造有自己的水浮試驗(yàn)系統(tǒng)，其中代表性的是美國的Ranger試驗(yàn)系統(tǒng)[5]（如圖1-4所示），哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的航天員空間模擬系統(tǒng)也使用了該方法，中科院智能機(jī)械研究所也研制了基于水浮法的微重力模擬系統(tǒng)[6]。

圖1-5典型懸吊系統(tǒng)的組成

圖1-5典型懸吊系統(tǒng)的組成[1]統(tǒng)有多種形式，不僅能夠進(jìn)行一維的直線運(yùn)動，而且還能至可以支持三維空間的運(yùn)動。懸吊系統(tǒng)的運(yùn)動又可分為動。通過對不同形式的懸吊系統(tǒng)的靈活應(yīng)用，可以對各種重力試驗(yàn)環(huán)境。主動補(bǔ)償式懸吊系統(tǒng)相比被動式具有更好1.9%；被動式懸吊系統(tǒng)也能達(dá)到8.9%，....

本文編號：4051999