● 摘要
航天器在轨运行的过程中,将不可避免地遇到空间扰动环境的影响。随着航天事业的不断发展,航天任务对有效载荷的精度提出了更高的要求,但是空间的微振动环境制约了有效载荷精度的进一步提高。本文针对航天器上的宽频带、微振幅振动的隔离问题,通过作动器研制、总体结构设计、动力学建模及隔振控制仿真、性能测试实验和隔振控制试验等工作,最终完成六自由度Stewart微振动主动隔离系统的研制。
该隔振平台采用音圈电机作为控制的主动元件,可以实现较大的作动行程(mm量级)及较高的作动精度(μm量级)。利用立方体构型Stewart平台运动解耦的特性,可以把复杂的多输入多输出控制问题转化为单输入单输出控制问题,对单个作动杆采用积分力反馈的控制方法以消除隔振平台振动传递共振峰。仿真和实验的结果表明,该隔振平台在2-100Hz内有明显的隔振效果,能很好的抑制低频段的共振,同时高频段隔振效果在90%以上,实现了“低频跟随、高频隔离”的控制目标。
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