懸吊法水平隨動控制系統(tǒng)設計.pdf

1、衛(wèi)星、飛行器等深空探測設備在進入太空勘測之前需先在地面進行實驗測試。隨著探測要求的不斷提高，航天設備在地面的實驗也日益復雜，因此設計低重力環(huán)境模擬裝置十分重要。目前低重力環(huán)境模擬方式主要包括水浮、氣浮、落塔、懸吊等，其中懸吊法應用最為廣泛。在懸吊式低重力模擬裝置中如何實現隨動平臺主動跟蹤目標體并保證吊索實時保持豎直狀態(tài)是問題的關鍵，針對這一關鍵問題本文對隨動控制系統(tǒng)展開研究，設計了一套懸吊法水平隨動控制系統(tǒng)。
　　本文設計的隨動控

2、制系統(tǒng)主要從水平方向進行研究，該系統(tǒng)主要由擺角測量系統(tǒng)和位置跟蹤系統(tǒng)兩部分構成。擺角測量系統(tǒng)實時采集吊索擺角，并作為控制器輸入給到位置跟蹤系統(tǒng);位置跟蹤系統(tǒng)的控制器輸出直接控制伺服系統(tǒng)，從而驅動隨動平臺主動跟蹤懸吊目標體，保持吊索豎直。
　　在懸吊法水平隨動控制系統(tǒng)算法方面，首先對系統(tǒng)進行動力學分析，基于拉格朗日方程建立數學模型，并對數學模型進行簡化和解耦。然后根據簡化后的模型設計基于等效控制的滑?？刂扑惴ǎ撍惴▽⒌刃Э刂坪突?/p>

3、控制相結合，并在滑?？刂粕霞尤胫笖凳諗宽棥?br>　　在詳細闡述懸吊法水平隨動控制系統(tǒng)原理和控制算法的基礎上，對隨動控制裝置進行硬件搭建，分別完成硬件結構設計和硬件電路設計;然后采用模塊化的編程思想在VS2010環(huán)境下設計隨動控制系統(tǒng)的軟件部分，利用MFC應用程序框架開發(fā)人機界面，最終完成整個控制系統(tǒng)設計。
　　根據隨動系統(tǒng)的功能要求在Matlab Simulink環(huán)境中進行具體實例仿真，并利用隨動控制裝置進行具體實驗驗證。仿真分