一种空间站动力学与控制实验平台设计方法_3

文档序号:9801693阅读:来源:国知局
0-12V-230RPM
[0135]丝杠14型号:8* I OOOmm
[0136]固定支架16:自制三角架,高度为1600mm
[0137]非自锁限位开关15型号:S-150-24
[0138]非自锁限位开关5V直流电源:任选
[0139]Dspace 型号;Cpll03。
[0140]步骤3:对相应的编码器13、SK立式轴承支座9、太阳翼模型结构11、舱室模型结构10、带座轴承5、凸型滑块4、压电加速度传感器8、联轴器2、滑块导槽3、T型螺母6、压电片7、直流电机减速器组合体1、丝杠14、固定支架16、非自锁限位开关15、非自锁限位开关5V直流电源、Dspace接线与安装;
[0141]所述的步骤3具体接线与安装为:压电加速度传感器8的接线与安装:压电加速度传感器8应粘接在太阳翼模型结构11表面,每个压电加速度传感器8与Dspace AD通道相连;
[0142]编码器13接线与安装:编码器13应与Dspace增量编码器接口连接,其与SK立式轴承座9配合;编码器13安装在舱室模型结构1端面,采用同轴连接;
[0143]太阳翼模型结构11安装:太阳翼模型结构11应与SK立式轴承座9底面粘接或者采用螺母连接均可;
[0144]滑块导槽3的安装:滑块导槽3与SK立式轴承座9侧面粘接或者螺母连接;
[0145]非自锁限位开关15接线与安装:与配套电源形成并联回路;
[0146]凸型滑块4安装:凸型滑块4与滑块导槽3间隙配合;
[0147]T型螺母6安装:T型螺母6外表面与凸型滑块4过盈配合,T型螺母6螺纹与丝杠14螺纹配合;
[0148]压电片7安装:压电片7与太阳翼模型结构11粘接;
[0149]丝杠14安装:丝杠14首先应与两个T型螺母6采用螺纹配合,凸型滑块4居于两个T型螺母6中间位置;
[0150]直流电机减速组合体I接线与安装:电机减速组合体I与丝杠14采用联轴器2连接,其正负极直接与Dspace AD通道相连接。
[0151]四通管12选型依据:与轴形成过盈配合;
[0152]四通管12安装:四通管12安装位置位于舱室模型结构10十字交叉连接处,将空间实验室17模型结构、前部实验舱18模型结构、飞船轨道舱21模型结构连接在一起;
[0153]非自锁限位开关5V直流电源和Dspace安装:该装置应放置在实验台上,将导线与试验模型相应元件连接;
[0154]固定支架16安装:固定支架16上安装径向轴承,该径向轴承与舱室结构模型采用过盈配合;
[0155]步骤4:设计MATLAB/Simul ink空间站结构振动与姿态协同控制系统控制算法,设置相关通道;
[0156]空间站结构振动与姿态协同控制系统包括协同控制系统中姿态控制模块和协同控制系统中结构振动控制模块,其中协同控制算法采用模块化设计,其模块数量取决于姿态控制模块的数量以及结构振动控制模块的数量。
[0157]其中非自锁限位开关15安装工位说明:丝杠14的左端与右端各一个,其中非自锁限位开关5V直流电源说明:直流电源用于限位开关的供电,限位开关闭合后电路导通。
[0158]单个空间站结构振动与姿态协同控制算法模块的流程如下:如图4所示,
[0159]其计算过程如下:
[0160]步骤1:将编码器初始化参数
[0161]步骤2:
[0162]步骤2.1:将行程开关I和行程开关2收集到的数据进行或运算。
[0163]步骤2.2:将步骤2.1得出的数据与O进行比较,如果大于0,则输出I,否则输出O。
[0164]步骤2.3:将步骤2.2得出的数据与常数O进行异或运算。
[0165]步骤3:
[0166]步骤3.1:将编码器采集到的数据乘以比例系数。
[0167]步骤3.2:将步骤3.1得出的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出O。
[0168]步骤4:将压电加速度传感器收集到的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出O。
[0169]步骤5:
[0170]步骤5.1:将步骤2.3和步骤3.2得出的数据进行与运算。
[0171]步骤5.2:将步骤5.1得出的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出-1。
[0172]步骤5.3:将步骤5.2得出的数据转化为double类型的数据格式。
[0173]步骤5.4:将步骤5.3得出的数据通过输出通道I和输出通道2进行输出。
[0174]步骤6:
[0175]步骤6.1:将步骤3.2和步骤4得出的数据进行与运算。
[0176]步骤6.2:将步骤6.1得出的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出-1。
[0177]步骤6.3:将步骤6.2得出的数据转化为double类型的数据格式。
[0178]步骤6.4:将步骤6.3得出的数据通过输出通道3进行输出。
[0179]带有5个压电加速度传感器的结构振动控制模块与I个姿态控制模块的控制算法流程如下:如图5所示,
[0180]其计算过程如下:
[0181 ]步骤1:将编码器初始化参数
[0182]步骤2:
[0183]步骤2.1:将行程开关I和行程开关2收集到的数据进行或运算。
[0184]步骤2.2:将步骤2.1得出的数据与O进行比较,如果大于0,则输出I,否则输出O。
[0185]步骤2.3:将步骤2.2得出的数据与常数O进行异或运算。
[0186]步骤3:
[0187]步骤3.1:将编码器采集到的数据乘以比例系数。
[0188]步骤3.2:将步骤3.1得出的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出O。
[0189]步骤4:将压电加速度传感器I收集到的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出O。
[0190]步骤5:将压电加速度传感器2收集到的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出O。
[0191]步骤6:将压电加速度传感器3收集到的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出O。
[0192]步骤7:将压电加速度传感器4收集到的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出O。
[0193]步骤8:将压电加速度传感器5收集到的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出O。
[0194]步骤9:
[0195]步骤9.1:将步骤2.3和步骤3.2得出的数据进行与运算。
[0196]步骤9.2:将步骤9.1得出的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出-1。
[0197]步骤9.3:将步骤9.2得出的数据转化为double类型的数据格式。
[0198]步骤9.4:将步骤9.3得出的数据通过输出通道I和输出通道2进行输出。
[0199]步骤10:
[0200]步骤10.1:将步骤3.2和步骤4得出的数据进行与运算。
[0201]步骤10.2:将步骤10.1得出的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出-1。
[0202]步骤10.3:将步骤10.2得出的数据转化为double类型的数据格式。
[0203]步骤10.4:将步骤10.3得出的数据通过输出通道3进行输出。
[0204]步骤11:
[0205]步骤11.1:将步骤3.2和步骤5得出的数据进行与运算。
[0206]步骤11.2:将步骤11.1得出的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出-1。
[0207]步骤11.3:将步骤11.2得出的数据转化为double类型的数据格式。
[0208]步骤11.4:将步骤11.3得出的数据通过输出通道4进行输出。
[0209]步骤12:
[0210]步骤12.1:将步骤3.2和步骤6得出的数据进行与运算。
[0211]步骤12.2:将步骤12.1得出的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出-1。
[0212]步骤12.3:将步骤12.2得出的数据转化为double类型的数据格式。
[0213]步骤12.4:将步骤12.3得出的数据通过输出通道5进行输出。
[0214]步骤13:
[0215]步骤13.1:将步骤3.2和步骤7得出的数据进行与运算。
[0216]步骤13.2:将步骤13.1得出的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出-1。
[0217]步骤13.3:将步骤13.2得出的数据转化为double类型的数据格式。
[0218]步骤13.4:将步骤13.3得出的数据通过输出通道6进行输出。
[0219]步骤14:
[0220]步骤14.1:将步骤3.2和步骤8得出的数据进行与运算。
[0221]步骤14.2:将步骤14.1得出的数据与O进行比较,如果大于等于0,则输出I,否则输出-1。
[0222]步骤14.3:将步骤14.2得出的数据转化为double类型的数据格式。
[0223]步骤14.4:将步骤14.3得出的数据通过输出通道7进行输出。
[0224]步骤5:将MATLAB/Simul ink控制算法下载到Dspace硬件当中,
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