基于Stewart平臺衛(wèi)星主動隔振控制系統(tǒng)研究與設計.pdf

1、依據對衛(wèi)星上微振動環(huán)境的了解，為了使精密光學設備在衛(wèi)星在軌運行期間能穩(wěn)定的工作，需要主動隔振系統(tǒng)為精密光學設備提供良好的運行環(huán)境。本文為精密領域的支撐設備的研究與開發(fā)，根據精密光學設備的工作需要，設計了主動隔振系統(tǒng)來抑制與隔離振動。
　　根據衛(wèi)星發(fā)射時的大沖擊力和在軌運行期間的失重環(huán)境，使用立方體Stewart機構來隔離和抑制六自由度的振動。壓電陶瓷作為執(zhí)行器并使用柔性鉸鏈作為連接件，既保證了大的軸向剛度，又有好的動態(tài)響應特性，同

2、時為了保證位移輸出設計了位移放大機構。
　　以立方體構型Stewart機構作為控制對象，深入探究了多自由度振動控制的內在特性，對主動隔振系統(tǒng)的機械結構、運動學和動力學關系、多自由度控制策略和算法、信號的調理電路和軟件系統(tǒng)分別進行了論述和說明，根據分析提出了以高性能微處理器為核心的嵌入式硬件系統(tǒng)和實時控制策略。
　　完成了主動隔振控制系統(tǒng)的硬件和軟件系統(tǒng)設計，硬件系統(tǒng)按功能分為主要分為主控制單元電路和信號調理電路，調理電路負責

3、傳感器信號的準確獲取和執(zhí)行器信號的穩(wěn)定輸出，主控制單元電路為軟件實施提供平臺。軟件系統(tǒng)分為上位機和下位機軟件，下位機軟件負責算法和控制策略的具體實施，同時與上位機軟件進行交互，保證數(shù)據的正常接收和發(fā)送；上位機軟件則負責相關參數(shù)和指令的下發(fā)，提供良好的人機交互界面，使操作員可以較好的觀測實時運行狀態(tài)。
　　搭建了單自由度實驗平臺并設計了多自由度隔振平臺的樣機，對樣機和軟硬件系統(tǒng)進行性能測試，驗證了算法的可行性和平臺的隔振性能。實驗效