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(tái)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?？刂屏赝勇菔强臻g站光學(xué)艙等大型航天器的主要姿態(tài)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。任務(wù)要求控制力矩陀螺同時(shí)實(shí)現(xiàn)極高的控制精度和超低微振動(dòng)。極高的控制精度和超低微振動(dòng)的實(shí)現(xiàn)需要控制力矩陀螺安裝于隔振平臺(tái)上，當(dāng)控制力矩陀螺安裝于隔振平臺(tái)時(shí)，隔振平臺(tái)的柔性和阻尼會(huì)嚴(yán)重影響控制力矩的控制性能。為研究隔振平臺(tái)的支撐剛度、阻尼對(duì)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(tái)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于控制力矩陀螺的支撐臺(tái)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(tái)。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于控制力矩陀螺的支撐臺(tái)，包括位置移動(dòng)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(pán)；

3、所述位置移動(dòng)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(pán)，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(dòng)狀態(tài)，所述定位鎖緊裝置為鎖緊狀態(tài)時(shí)，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(dòng)狀態(tài)時(shí)，所述定位鎖緊裝置可在所述柔性梁上滑動(dòng)，通過(guò)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(lái)改變所述安裝盤(pán)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(pán)，所述壓縮彈簧連接所述阻尼片，通過(guò)調(diào)節(jié)所述壓縮彈簧的彈力以調(diào)節(jié)所述安裝盤(pán)的阻尼。

5、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述位置移動(dòng)裝置還包括第一伺服電機(jī)、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(jī)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(dòng)連接在所述導(dǎo)軌上。

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

8、所述第一移動(dòng)滑塊和所述第二移動(dòng)滑塊從所述支撐柔性梁的兩側(cè)互相固定，以滑動(dòng)套設(shè)在所述支撐柔性梁上，所述第二伺服電機(jī)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(jī)上，另一端插入所述直線軸承，所述第二伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jì)中，所述阻尼調(diào)節(jié)裝置包括第三伺服電機(jī)、第二絲杠、阻尼片、壓縮彈簧、第二絲杠螺母、移動(dòng)板；

10、所述第三伺服電機(jī)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(dòng)板，所述移動(dòng)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(guò)所述第三伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第二絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)所述壓縮彈簧對(duì)所述阻尼片施加的壓力。

11、在一種可能的設(shè)計(jì)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(gè)阻尼板，所述壓縮彈簧提供彈力以依次將一個(gè)所述阻尼板、所述阻尼片和另一個(gè)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(jì)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(guò)所述移動(dòng)板，所述導(dǎo)向桿用于限制所述移動(dòng)板只能沿所述導(dǎo)向桿移動(dòng)。

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

15、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述位置移動(dòng)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(dòng)裝置底部形狀匹配，所述位置移動(dòng)裝置和所述槽通過(guò)螺栓可拆卸連接；

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

17、第二方面，本發(fā)明實(shí)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(shí)施例中任一支撐臺(tái)，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(pán)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(pán)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(wèn)題是提供一種可變剛度、阻尼的柔性支撐臺(tái)來(lái)模擬隔振平臺(tái)對(duì)控制力矩陀螺控制性能的影響。柔性支撐臺(tái)包括位置移動(dòng)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(pán)。安裝盤(pán)被位置移動(dòng)裝置的四根柔性梁支撐，位置移動(dòng)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(pán)上，底板固定在試驗(yàn)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(dòng)，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(dòng)過(guò)程中阻尼調(diào)節(jié)裝置上部連接件隨安裝盤(pán)一起振動(dòng)，通過(guò)改變阻尼調(diào)節(jié)裝置的壓縮彈簧對(duì)阻尼片施加的彈力來(lái)改變阻尼片的阻尼，進(jìn)而改變阻尼片通過(guò)連接件施加給安裝盤(pán)的拉力和壓力，從而改變?nèi)嵝灾闻_(tái)的阻尼。

技術(shù)特征：

1.一種用于控制力矩陀螺的支撐臺(tái)，其特征在于，包括位置移動(dòng)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(pán)(5)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐臺(tái)，其特征在于，所述位置移動(dòng)裝置(2)還包括第一伺服電機(jī)(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(tái)，其特征在于，所述鎖緊裝置包括第二伺服電機(jī)(31)、銷軸(32)、設(shè)置有螺紋貫穿孔和直線軸承(33)的第一移動(dòng)滑塊(34)、第二移動(dòng)滑塊(35)、鎖緊螺栓(36)；

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

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的支撐臺(tái)，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(gè)阻尼板(409)，所述壓縮彈簧(414)提供彈力以依次將一個(gè)所述阻尼板(409)、所述阻尼片(410)和另一個(gè)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(tái)，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(guò)所述移動(dòng)板(406)，所述導(dǎo)向桿(413)用于限制所述移動(dòng)板(406)只能沿所述導(dǎo)向桿(413)移動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐臺(tái)，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(tái)，其特征在于，所述支撐柔性梁(210)包括兩個(gè)剛度不同的板體，兩個(gè)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(tái)，其特征在于，所述位置移動(dòng)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(dòng)裝置(2)底部形狀匹配，所述位置移動(dòng)裝置(2)和所述槽通過(guò)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(tái)，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(tái)和支撐方法。支撐臺(tái)包括位置移動(dòng)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(pán)；位置移動(dòng)裝置包括支撐柔性梁，支撐柔性梁的一端連接安裝盤(pán)，定位鎖緊裝置為鎖緊狀態(tài)時(shí)，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(dòng)狀態(tài)時(shí)，定位鎖緊裝置可在柔性梁上滑動(dòng)，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(pán)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(pán)，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(pán)的阻尼。本發(fā)明提供了一種用于控制力矩陀螺的支撐臺(tái)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(hù)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