本發(fā)明涉及航空航天，特別涉及一種用于控制力矩陀螺的支撐臺和支撐方法。

背景技術(shù)：

1、空間站光學(xué)艙是載人航天工程應(yīng)用系統(tǒng)最大的科學(xué)研究及應(yīng)用綜合設(shè)施。控制力矩陀螺是空間站光學(xué)艙等大型航天器的主要姿態(tài)控制執(zhí)行機構(gòu)。任務(wù)要求控制力矩陀螺同時實現(xiàn)極高的控制精度和超低微振動。極高的控制精度和超低微振動的實現(xiàn)需要控制力矩陀螺安裝于隔振平臺上，當(dāng)控制力矩陀螺安裝于隔振平臺時，隔振平臺的柔性和阻尼會嚴(yán)重影響控制力矩的控制性能。為研究隔振平臺的支撐剛度、阻尼對控制力矩陀螺控制性能的影響，需研制支撐剛度和阻尼可調(diào)節(jié)的支撐臺。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供了一種用于控制力矩陀螺的支撐臺和支撐方法，能夠提供一種支撐剛度和阻尼可調(diào)節(jié)的支撐臺。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供一種用于控制力矩陀螺的支撐臺，包括位置移動裝置、定位鎖緊裝置、阻尼調(diào)節(jié)裝置和用于安裝控制力矩陀螺的安裝盤；

3、所述位置移動裝置包括支撐柔性梁，所述支撐柔性梁的一端連接所述安裝盤，所述定位鎖緊裝置套設(shè)在所述支撐柔性梁上，所述定位鎖緊裝置包括鎖緊狀態(tài)和滑動狀態(tài)，所述定位鎖緊裝置為鎖緊狀態(tài)時，所述定位鎖緊裝置鎖緊固定與其接觸的部分所述支撐柔性梁，所述定位鎖緊裝置為滑動狀態(tài)時，所述定位鎖緊裝置可在所述柔性梁上滑動，通過改變所述支撐柔性梁上呈鎖緊狀態(tài)的所述定位鎖緊的裝置，來改變所述安裝盤的支撐剛度；

4、所述阻尼調(diào)節(jié)裝置包括壓縮彈簧和阻尼片，所述阻尼片連接所述安裝盤，所述壓縮彈簧連接所述阻尼片，通過調(diào)節(jié)所述壓縮彈簧的彈力以調(diào)節(jié)所述安裝盤的阻尼。

5、在一種可能的設(shè)計中，所述位置移動裝置還包括第一伺服電機、支架、導(dǎo)軌、第一絲杠、第一絲杠螺母、導(dǎo)軌滑塊；

6、所述支撐柔性梁一端固定連接在所述支架上，所述第一伺服電機的轉(zhuǎn)軸和所述第一絲杠連接，所述第一絲杠螺母與所述第一絲杠螺紋連接，所述第一絲杠螺母的兩端分別連接所述導(dǎo)軌滑塊和所述定位鎖緊裝置，所述導(dǎo)軌滑塊滑動連接在所述導(dǎo)軌上。

7、在一種可能的設(shè)計中，所述鎖緊裝置包括第二伺服電機、銷軸、設(shè)置有螺紋貫穿孔和直線軸承的第一移動滑塊、第二移動滑塊、鎖緊螺栓；

8、所述第一移動滑塊和所述第二移動滑塊從所述支撐柔性梁的兩側(cè)互相固定，以滑動套設(shè)在所述支撐柔性梁上，所述第二伺服電機的轉(zhuǎn)軸連接所述鎖緊螺栓，所述鎖緊螺栓螺紋連接于所述螺紋貫穿孔中，所述銷軸一端固定在所述第二伺服電機上，另一端插入所述直線軸承，所述第二伺服電機驅(qū)動所述鎖緊螺栓選擇以使所述鎖緊螺栓壓住或釋放所述支撐柔性梁。

9、在一種可能的設(shè)計中，所述阻尼調(diào)節(jié)裝置包括第三伺服電機、第二絲杠、阻尼片、壓縮彈簧、第二絲杠螺母、移動板；

10、所述第三伺服電機的轉(zhuǎn)軸和所述第二絲杠連接，所述第二絲杠與所述第二絲杠螺母螺紋連接，所述第二絲杠螺母連接所述移動板，所述移動板連接所述壓縮彈簧的一端，所述壓縮彈簧的另一端連接所述阻尼片，通過所述第三伺服電機驅(qū)動所述第二絲杠轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)所述壓縮彈簧對所述阻尼片施加的壓力。

11、在一種可能的設(shè)計中，所述阻尼片設(shè)置在阻尼器座內(nèi)，所述阻尼片兩側(cè)設(shè)置有兩個阻尼板，所述壓縮彈簧提供彈力以依次將一個所述阻尼板、所述阻尼片和另一個所述阻尼板壓在所述阻尼器座壁上。

12、在一種可能的設(shè)計中，所述壓縮彈簧一端連接有壓板，所述壓板上設(shè)置有導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿穿過所述移動板，所述導(dǎo)向桿用于限制所述移動板只能沿所述導(dǎo)向桿移動。

13、在一種可能的設(shè)計中，所述支撐柔性梁的截面包括梯形。

14、在一種可能的設(shè)計中，所述支撐柔性梁包括兩個剛度不同的板體，兩個所述板體沿厚度方向連接。

15、在一種可能的設(shè)計中，所述位置移動裝置安裝在底板上，所述底板設(shè)置有槽，所述槽的尺寸和所述位置移動裝置底部形狀匹配，所述位置移動裝置和所述槽通過螺栓可拆卸連接；

16、所述槽的長度大于所述位置移動裝置底部的長度，以使所述位置移動裝置在所述槽中滑動調(diào)節(jié)位置。

17、第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種用于控制力矩陀螺的支撐方法，基于上述實施例中任一支撐臺，所述支撐方法包括：

18、調(diào)節(jié)所述定位鎖緊裝置的鎖緊位置以調(diào)節(jié)所述安裝盤的支撐剛度；

19、調(diào)節(jié)所述阻尼調(diào)節(jié)器的壓縮彈簧的彈力以調(diào)節(jié)所述安裝盤的阻尼。

20、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有如下有益效果：

21、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可變剛度、阻尼的柔性支撐臺來模擬隔振平臺對控制力矩陀螺控制性能的影響。柔性支撐臺包括位置移動裝置、定位鎖緊裝置、阻尼調(diào)節(jié)裝置和用于安裝控制力矩陀螺的安裝盤。安裝盤被位置移動裝置的四根柔性梁支撐，位置移動裝置固定在底板上；阻尼調(diào)節(jié)裝置固定在底板上，其上部連接件固定在安裝盤上，底板固定在試驗地軌上，以構(gòu)成穩(wěn)定基礎(chǔ)。定位鎖緊裝置可以在柔性梁上滑動，從而在不同位置支撐柔性梁，以改變控制力矩陀螺的支撐剛度；振動過程中阻尼調(diào)節(jié)裝置上部連接件隨安裝盤一起振動，通過改變阻尼調(diào)節(jié)裝置的壓縮彈簧對阻尼片施加的彈力來改變阻尼片的阻尼，進而改變阻尼片通過連接件施加給安裝盤的拉力和壓力，從而改變?nèi)嵝灾闻_的阻尼。

技術(shù)特征：

1.一種用于控制力矩陀螺的支撐臺，其特征在于，包括位置移動裝置(2)、定位鎖緊裝置(3)、阻尼調(diào)節(jié)裝置(4)和用于安裝控制力矩陀螺的安裝盤(5)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐臺，其特征在于，所述位置移動裝置(2)還包括第一伺服電機(201)、支架(203)、導(dǎo)軌(205)、第一絲杠(206)、第一絲杠(206)螺母、導(dǎo)軌滑塊(208)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐臺，其特征在于，所述鎖緊裝置包括第二伺服電機(31)、銷軸(32)、設(shè)置有螺紋貫穿孔和直線軸承(33)的第一移動滑塊(34)、第二移動滑塊(35)、鎖緊螺栓(36)；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐臺，其特征在于，所述阻尼調(diào)節(jié)裝置(4)包括第三伺服電機(401)、第二絲杠(407)、阻尼片(410)、壓縮彈簧(414)、第二絲杠螺母(415)、移動板(406)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的支撐臺，其特征在于，所述阻尼片(410)設(shè)置在阻尼器座(405)內(nèi)，所述阻尼片(410)兩側(cè)設(shè)置有兩個阻尼板(409)，所述壓縮彈簧(414)提供彈力以依次將一個所述阻尼板(409)、所述阻尼片(410)和另一個所述阻尼板(409)壓在所述阻尼器座(405)壁上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的支撐臺，其特征在于，所述壓縮彈簧(414)一端連接有壓板(408)，所述壓板(408)上設(shè)置有導(dǎo)向桿(413)，所述導(dǎo)向桿(413)穿過所述移動板(406)，所述導(dǎo)向桿(413)用于限制所述移動板(406)只能沿所述導(dǎo)向桿(413)移動。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐臺，其特征在于，所述支撐柔性梁(210)的截面包括梯形。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐臺，其特征在于，所述支撐柔性梁(210)包括兩個剛度不同的板體，兩個所述板體沿厚度方向連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐臺，其特征在于，所述位置移動裝置(2)安裝在底板(1)上，所述底板(1)設(shè)置有槽，所述槽的尺寸和所述位置移動裝置(2)底部形狀匹配，所述位置移動裝置(2)和所述槽通過螺栓可拆卸連接；

10.一種用于控制力矩陀螺的支撐方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1-9中任一所述的支撐臺，所述支撐方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及航空航天技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于控制力矩陀螺的支撐臺和支撐方法。支撐臺包括位置移動裝置、定位鎖緊裝置、阻尼調(diào)節(jié)裝置和用于安裝控制力矩陀螺的安裝盤；位置移動裝置包括支撐柔性梁，支撐柔性梁的一端連接安裝盤，定位鎖緊裝置為鎖緊狀態(tài)時，定位鎖緊裝置鎖緊固定與其接觸的部分支撐柔性梁，定位鎖緊裝置為滑動狀態(tài)時，定位鎖緊裝置可在柔性梁上滑動，改變支撐柔性梁上呈鎖緊狀態(tài)的定位鎖緊的裝置，能改變安裝盤的支撐剛度；阻尼調(diào)節(jié)裝置包括壓縮彈簧和阻尼片，阻尼片連接安裝盤，壓縮彈簧連接阻尼片，調(diào)節(jié)壓縮彈簧的彈力以調(diào)節(jié)安裝盤的阻尼。本發(fā)明提供了一種用于控制力矩陀螺的支撐臺和支撐方法，能夠調(diào)節(jié)支撐剛度和阻尼。

技術(shù)研發(fā)人員：魯明,梁柱林,王英廣,曹歌,閆素娜,宿諾,趙維珩,胡躍偉,田利梅
受保護的技術(shù)使用者：北京控制工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19