基于XPC的五自由度氣浮平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真研究.pdf

1、中國(guó)“天宮一號(hào)”成功發(fā)射并圓滿完成與神舟八號(hào)、神舟九號(hào)的交會(huì)對(duì)接任務(wù),標(biāo)志著我國(guó)航天事業(yè)進(jìn)入新的戰(zhàn)略階段?？臻g交會(huì)對(duì)接技術(shù)的發(fā)展和完善可以有力的保障了太空空間站的建立和空間實(shí)驗(yàn)的完成。由于交會(huì)對(duì)接任務(wù)需要耗費(fèi)大量的人力和物力,所以地面交會(huì)對(duì)接仿真平臺(tái)是模擬空間交會(huì)對(duì)接任務(wù)和驗(yàn)證控制策略的重要手段。本文主要工作是搭建并實(shí)現(xiàn)五自由度氣浮仿真平臺(tái)各個(gè)功能模塊,針對(duì)姿態(tài)控制設(shè)計(jì)了滑?？刂破鞑?duì)控制分配進(jìn)行了研究,并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　本

2、文首先對(duì)五自由度氣浮平臺(tái)工作原理和控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。分別闡述了氣浮平臺(tái)各個(gè)功能模塊的工作原理和組成,并完成了實(shí)際測(cè)試。搭建了地面監(jiān)控界面并完成地面監(jiān)控計(jì)算機(jī)與星載計(jì)算機(jī)之間的通信。
　　其次,根據(jù)剛體動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí),建立了五自由度氣浮平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)模型和基于誤差四元數(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。計(jì)算出了氣浮平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量矩陣,并對(duì)氣浮平臺(tái)在實(shí)際情況中所受的干擾力及干擾力矩進(jìn)行了簡(jiǎn)明的分析,為后面姿態(tài)控制器的設(shè)計(jì)和仿真提供了理論基礎(chǔ)