空間對(duì)日定向裝置半物理實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與有效性驗(yàn)證.pdf

1、人類在進(jìn)行太空探索中，空間站是其中必不可少的工具之一。電能是空間站維持自身運(yùn)作，以及試驗(yàn)并保證人類生存的重要能源?，F(xiàn)如今太陽(yáng)翼作為大多數(shù)空間站能源來(lái)源之一，如何提高其太陽(yáng)能利用率是當(dāng)今空間站能源問題研究的主要內(nèi)容。對(duì)日定向裝置用于驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)翼，使其保持實(shí)時(shí)對(duì)日運(yùn)轉(zhuǎn)。以提高能源利用率，是當(dāng)今科學(xué)家研究的重點(diǎn)內(nèi)容。空間站對(duì)日定向裝置用于驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)翼對(duì)日定向，為了保證其驅(qū)動(dòng)過(guò)程中的控制特性，既保證太陽(yáng)翼按預(yù)定方向運(yùn)動(dòng)，并能夠控制其震顫。需要對(duì)對(duì)日

2、定向裝置進(jìn)行整機(jī)級(jí)測(cè)試，以保證在發(fā)射前能夠準(zhǔn)確得到其驅(qū)動(dòng)控制特性。保證發(fā)射后其在軌運(yùn)行正?！，F(xiàn)如今由于空間站技術(shù)在國(guó)際上只有兩國(guó)已經(jīng)完全掌握，且對(duì)我國(guó)實(shí)行了技術(shù)封鎖。因此我國(guó)急需驗(yàn)證本國(guó)自主產(chǎn)權(quán)的對(duì)日定向裝置試驗(yàn)臺(tái)，以測(cè)試對(duì)日定向裝置保證其達(dá)標(biāo)，進(jìn)而保證空間站的順利建設(shè)完成。
　　首先研究確定了對(duì)日定向裝置半物理試驗(yàn)臺(tái)整體方案，既采用半物理仿真方法，將大型太陽(yáng)翼用計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模型代替。參照電動(dòng)舵機(jī)試驗(yàn)臺(tái)方案設(shè)計(jì)了對(duì)日定向裝置試驗(yàn)臺(tái)機(jī)

3、械支撐平臺(tái)，采用仿龍門銑床結(jié)構(gòu)，以增加其剛度與一階固有頻率，保證其不會(huì)影響正常試驗(yàn)。設(shè)計(jì)了加載單元結(jié)構(gòu)，保證了力矩的無(wú)間隙測(cè)量特性，采用氣浮聯(lián)軸節(jié)抵消產(chǎn)品徑向跳動(dòng)。采用非標(biāo)應(yīng)變片式扭矩傳感器進(jìn)行擾動(dòng)扭矩的測(cè)量。
　　其次，為了保證機(jī)械結(jié)構(gòu)平臺(tái)的性能指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)機(jī)械平臺(tái)各部進(jìn)行了最優(yōu)化求解。闡述了工程最優(yōu)化問題及相關(guān)理論，介紹了基于CAD技術(shù)與ANSYS Workbench聯(lián)合仿真優(yōu)化計(jì)算流程與辦法。詳細(xì)說(shuō)明了基于ANSYS