摘要：为了解决在轨光学载荷地面试验振源模拟难的问题,设计了一种基于并联机构的多维微振动模拟平台,能够有效复现空间微振动分布频率宽、振动量级小的特点。首先,利用虚功原理和牛顿-欧拉方程推导了系统固有频率解析式,并结合设计指标进行构型优化。然后根据最优构型进行结构设计和优化,使得平台固有频率满足5~250 Hz的模拟带宽。最后,提出了一种基于传递函数的控制方法,验证了其正确性并对平台工作能力进行了求解。平台第6阶基频3.4 Hz,第7阶基频356 Hz,满足带宽要求;通过传递函数控制得到的输出与目标值之间最大误差为1.54%,说明该方法适用于平台的控制;上平台输出最大平动加速度为399.3 mg,最大角度扰动为1979.3μrad,满足指标要求。该平台具有模拟带宽大、高承载、振动量级小的特点,能够作为空间微振动地面试验振源模拟设备。

摘要：设计基于万向柔性铰链的Stewart平台作空间微振动模拟器,模拟空间振动辅助空间光学遥感器的隔振研究。Stewart平台要有效模拟空间微振动,铰链特性设计最为关键,要求其轴向刚度足够大而旋转刚度足够小。将万向柔性铰链建立杆件模型,由材料力学知识推导铰链各向刚度公式,利用Patran/Nastran建立有限元模型进行仿真验证,分析了结构参数对各向刚度的影响。根据性能指标和材料强度参数确定了柔性铰链最佳结构参数。另外,通过有限元软件对铰链进行强度校核。结果表明,设计的万向柔性铰链满足要求,总结出的铰链刚度特性规律对设计有一定指导意义。

摘要：为提高空间隔振技术的有效性和可靠性,设计一种关于于Stewart并联平台的空间微振动模拟器用作地面试验的振源,并对机构理想构型的设计进行研究。首先,对机构进行数学建模并结合虚功原理和Newton-Euler欧拉公式,得到系统广义质量、刚度、阻尼以及各阶固有频率的数学解析式。然后,根据模拟器的振动频率范围,利用分离变量法对构型参数进行优化设计得到理想构型。为了验证构型下机构仿真振动的有效性和准确性,通过逆动力学解算出输入并将其赋予模型,得到机构的输出力曲线,分析结果表明正弦振动扰动力控制误差为1.58db,输出扰动力频率控制精度为2.85%,各项参数均满足空间微振动模拟器的技术指标要求。

摘要：为研究卫星平台微振动特性及微振动对空间载荷的影响,设计一种用于模拟空间微振动的实验设备——六维扰动力模拟器。首先进行六维扰动力模拟器理论建模分析;其次进行单轴激励器及六维扰动力模拟器结构设计和有限元仿真分析;最后进行单轴激励器模态测试和模拟器扰动力实验测试。结果表明:单轴激励器模态测试结果与有限元仿真分析结果误差不超过2.5%;六维扰动力模拟器实验测试结果与扰动力理论分析结果的误差在5%以内,六维扰动力模拟器满足设计要求。

摘要：为了测试不同状态下航天器各活动部件在低频及超低频区的6维微振动表现,设计了一种以压电传感器为核心的6维微振动力测试系统.通过标定及对软件的设计实现了传感器信号在空间上的实时采集、分析及处理等功能,并最终得到空间6维力.介绍了该测试系统的工作原理和动态标定方法,对该测试台进行了仿真及测试试验.结果表明,固有频率的仿真与试验结果前5阶的相对误差在5%以内,1阶频率大于400 Hz;力及力矩分辨率分别可达到0.1 N及0.01 N·m(SNR大于10);在频域上0~400 Hz范围内,该测试系统各通道的相对误差在7%以内.