潘俊帆 康国华 周琼峰

南京航空航天大学航天学院微小卫星研究中心，南京210000



三轴气浮台重心自动调整研究

潘俊帆 康国华 周琼峰

南京航空航天大学航天学院微小卫星研究中心，南京210000

为了使小型三轴气浮台的重心与旋转中心始终保持一致，分析了三轴气浮台在重力影响下的运动特点，建立了重心到旋转中心的偏移量与三轴上加速度的对应方程，同时引入了弹性形变对平台重心位置的影响，阐述了平台姿态与受弹性形变影响而产生的重心偏移的关系，提出了一种修正弹性形变干扰的气浮台三轴重心调整方法，编写了控制算法，进行了实验验证。 关键词 三轴气浮台；重力；重心调整；弹性形变；物理仿真

在使用三轴气浮台对卫星姿态进行高精度控制时，气浮球轴承的气流摩擦力矩、外界对台体的干扰力矩(如风对台体产生的力矩)、台体的质心与旋转中心不重合而产生的不平衡力矩，以及外界的温度及湿度等因素，都与轨道上存在的干扰不同，因此会影响实验结果。在这些干扰中，质心与旋转中心不重合所产生的不平衡力矩带来的影响最大。因此，能否把质心和旋转中心的重合度控制在适当范围内，对于获得高精度的实验结果至关重要，该项工作通常称为配平。

本文首先建立了三轴气浮台在地面实验时的动力学方程，通过对动力学方程的分析，找出可以作为调整重心与旋转中心差值的参考量。然后对台面受重力影响而产生的弹性形变进行分析，指出了这种形变对重心位置的影响。……