缘外壳3安装于卫 星平台安装接口8上;线圈组7位于非导磁绝缘外壳3两侧外壁的凹槽内；电磁增强阻尼电路 9与线圈组7相连。
[0024] 如图2所不，电磁增强电路9包括第一差分放大器、功率放大器、第二差分放大器、 电阻R1和外接电阻R2;
[0025]线圈组7的一端接第一差分放大器的正极输入端与第二差分放大器的负极输入 端;第一差分放大器的负极输入端通过电阻R1接地;第一差分放大器的输出端连接功率放 大器的正极输入端;功率放大器的负极输入端连接第二差分放大器的输出端;线圈组7的另 一端连接第二差分放大器的正极输入端与功率放大器的输出端。
[0026] 下面具体解释下本发明的设计原理和实验效果：
[0027] 本发明将整个星载设备作为一个整体结构，以星载天线为例，其在振动载荷下的 响应可以简化为简单的单自由度振动系统，如图3、4所示。简化结构系统的振动控制方程 为： _
⑴
[0029] 装置中电磁增强电路的控制方程为：
极 (2)[0031] 通过联立公式（1)、（2)，得到系统的传递函数：
[0030]
[0032]
[0033]最终通过调整外接负载电路的电阻Rs与电感Ls数值，实现控制效果最优化。
[0034]其中，m，c，k分别为结构的质量，结构阻尼，刚度系数，
[0035] δ为相对位移;i(t)为线圈的感应电流；
[0036] Le，Re分别为线圈组7的等效电感，电阻;Ls，Rs分别为电磁增强电路9作用效果等效 成的电感和电阻;CjPCe分别为电磁阻尼器的机电耦合系数以及电磁耦合系数，Ug(t)为加 速度激励。
[0037] 本发明的电磁增强式阻尼隔振装置主要由一系列同极正对的环形永磁体堆和电 磁线圈堆、外接负载电路等构成，将装置安装于振源与被控结构之间，随着结构的振动，电 磁线圈与永磁体沿轴向发生相对运动，切割磁感线，从而，线圈中产生感应电动势，闭合线 圈时，线圈中会产生感应电流（即公式1、2中的i(t))，根据安培力定理，电磁体和永磁体之 间会产生与结构运动相反的安培力，即电磁阻尼力。然后将线圈外接具有负电感特性的电 磁增强电路，增大线圈中的控制电流，提高了电磁控制力；同时，整个装置将星载结构的振 动能量转换成为电能与热耗，最终实现星载设备的振动控制目标。
[0038]将本发明的装置安装于星载设备的天线上，对天线结构进行试验验证：
[0039] 为验证电磁增强阻尼式振动控制装置在星载设备的可行性，以星载天线为例进行 振动控制试验。首先，给定某型号卫星天线一定初始位移后，利用电磁阻尼振动控制装置对 其进行振动的抑制，主要通过结构的衰减速度来反映振动的控制效果。图5所示的为利用本 发明振动控制装置进行的天线隔振衰减特性试验结构图，测试中，将4个装置的两端分别与 天线结构和基础沿四个角固定，测试在给定半正弦瞬态激励情况下，未控制以及电磁增强 电路的控制下，时域幅值响应衰减对比曲线如图6所示(红色曲线表示无控制装置的位移振 荡曲线，蓝色曲线表示安装控制装置后的位移振荡曲线）。
[0040]本发明未公开的内容为本领域的公知常识。
【主权项】
1. 一种星载设备的电磁增强的阻尼振动控制装置，其特征在于包括:星载设备安装接 口（1)、活动连杆(2)、非导磁性绝缘外壳(3)、弹性元件组(4)、压紧螺栓(5)、永磁体组(6)、 线圈组(7)、卫星平台安装接口（8)和电磁增强电路(9); 活动连杆(2)顶部穿过非导磁绝缘外壳(3)上表面的中心孔与星载设备安装接口（1)连 接;活动连杆(2)为倒T型结构，永磁体组(6)安装于活动连杆(2)上;压紧螺栓(5)安装于永 磁体组(6)上表面;弹性元件组(4)分为两部分，一部分为位于非导磁绝缘外壳(3)与永磁体 组(6)之间，另一部分为位于卫星平台安装接口（8)上表面与活动连杆(2)下表面之间；非导 磁绝缘外壳(3)安装于卫星平台安装接口（8)上;线圈组(7)位于非导磁绝缘外壳(3)两侧外 壁的凹槽内；电磁增强阻尼电路(9)与线圈组(7)相连。2. 根据权利要求1所述的一种星载设备的电磁增强的阻尼振动控制装置，其特征在于： 所述电磁增强电路(9)包括第一差分放大器、功率放大器、第二差分放大器、电阻R1和外接 电阻R2; 线圈组(7)的一端接第一差分放大器的正极输入端与第二差分放大器的负极输入端； 第一差分放大器的负极输入端通过电阻R1接地;第一差分放大器的输出端连接功率放大器 的正极输入端;功率放大器的负极输入端连接第二差分放大器的输出端;线圈组(7)的另一 端连接第二差分放大器的正极输入端与功率放大器的输出端。
【专利摘要】本发明是一种星载设备的电磁增强阻尼式振动控制装置包括：星载设备安装接口、活动连杆、非导磁性绝缘外壳、弹性元件组、压紧螺栓、永磁体组、线圈组、卫星平台安装接口和电磁增强电路；活动连杆顶部穿过非导磁绝缘外壳上表面的中心孔与星载设备安装接口连接；永磁体组安装于活动连杆上；压紧螺栓安装于永磁体组上表面；弹性元件组的一部分为位于非导磁绝缘外壳与永磁体组之间，另一部分为位于卫星平台安装接口上表面与活动连杆下表面之间；非导磁绝缘外壳安装于卫星平台安装接口上；线圈组位于非导磁绝缘外壳两侧外壁的凹槽内。本发明有效保证了星载设备能够经受住发射阶段各种动力学载荷的考验以及在轨的正常运行。
【IPC分类】G05D19/02
【公开号】CN105511513
【申请号】CN201510824307
【发明人】薛永刚, 方永刚, 王朋朋, 王辉, 张桥, 丁辉兵, 李涛
【申请人】西安空间无线电技术研究所
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月24日