邱 炜,朱庆华,李结冻,施桂国

(1.浙江大学 控制科学与工程学院,浙江 杭州 310027; 2.上海市空间智能控制技术重点实验室,上海 201109; 3.上海航天控制技术研究所,上海 201109)



基于压电作动器的空间单轴主动隔振研究

邱 炜1,朱庆华2、3,李结冻2、3,施桂国2、3

(1.浙江大学 控制科学与工程学院,浙江 杭州 310027; 2.上海市空间智能控制技术重点实验室,上海 201109; 3.上海航天控制技术研究所,上海 201109)

对六自由度空间Stewart隔振平台中基于压电作动器的单轴主动隔振进行了研究。提出了三类标准以衡量隔振性能，其中：第Ⅰ类为载荷端与扰动端同量纲振动量比；第Ⅱ类为隔振后载荷端的受力与隔振前固连时载荷受力比；第Ⅲ类为隔振前后振动量的衰减状况。给出了压电作动器的基本方程，并根据实际进行了数值修正。建立了线性化的压电作动器单轴隔振系统，采用作动器的运动总与扰动端振动分量互补的主动隔振策略。讨论了速度反馈控制、力反馈控制与代数环引入，以及质量对隔振性能的影响。提出了隔振方向和隔振代价的概念。仿真结果表明速度反馈和力反馈均能获得较好的隔振效果。理论分析了隔振方向对隔振性能和隔振代价的影响。研究为空间Stewart隔振平台设计提供了理论支持。

六自由度空间Stewart隔振平台； 单轴主动隔振； 压电作动器； 隔振性能； 衡量标准； 速度反馈控制； 力反馈控制； 隔振方向； 隔振代价

0 引言

随着空间技术的进步，航天器的尺寸和结构不断向大型化、挠性化方向发展，导致航天器容易受激起振，同时有效载荷的功能逐渐复杂、敏感度提升，要求在超静力学环境中工作，因此航天工程对空间隔振技术的需求显得日益迫切。……