一种姿态控制试验装置及其使用方法与流程

本发明属于姿态控制试验装置及其使用方法技术领域，具体涉及一种姿态控制试验装置及其使用方法。

背景技术：

航天器的发展趋势是越来越大，特别是像太阳电池翼等附件，而结构重量要求尽可能小。在这种情况下，挠性问题变得突出了。航天器内部液体燃料也日益增加，这就使得姿态控制必须考虑非刚体的问题。巨型航天器如航天站需要考虑分布参数控制的问题。某些特殊部件，如航天器上的大型天线反射面、光学反射面等，不但要求控制其姿态而且要求控制其形状。高精度、长寿命、能应变和调整控制系统结构、能识别故障并实现综合控制是航天器姿态控制系统进一步发展的重要课题。

某大型试验对象需要由垂直状态倾斜至一定角度，以便对其性能参数进行试验。由于其体积和重量较大，且对倾斜角度精度要求较高，因此需要设计一种姿态控制装置来实现其姿态调整功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术所存在的不足，提供了一种姿态控制试验装置及其使用方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

一种姿态控制试验装置，包括基座，还包括电动缸、控制器、上支撑导轨、下支撑导轨、底座和支撑板；所述电动缸和控制器安装在基座侧面的空腔里，且电动缸穿过基座侧壁与上支撑导轨相连；所述上支撑导轨、下支撑导轨、底座和支撑板均安装在基座内部；所述电动缸、控制器和上支撑导轨位于下支撑导轨、底座和支撑板的上方；所述下支撑导轨位于上支撑导轨和底座之间；所述底座和支撑板位于下支撑导轨的下方；所述基座内设有限位机构；所述限位机构位于底座和支撑板的上方。

作为进一步技术改进，以上所述上支撑导轨和下支撑导轨之间通过上侧旋转座连接。

作为进一步技术改进，以上所述下支撑导轨和底座之间通过下侧旋转座连接。

作为进一步技术改进，以上所述限位机构包括限位架a和限位架b。

作为进一步技术改进，以上所述限位架a位于限位架b的上方；所述限位架a的一端安装在基座内壁上，另一端与上支撑导轨连接；限位架b的一端安装在基座内壁上，另一端与下支撑导轨连接。

作为进一步技术改进，以上所述上支撑导轨和下支撑导轨之间设有上固定螺栓。

作为进一步技术改进，以上所述下支撑导轨和底座之间设有下固定螺栓。

作为进一步技术改进，以上所述上支撑导轨和下支撑导轨被上固定螺栓固定后，整体倾斜度为80°～90°。

作为进一步技术改进，以上所述上支撑导轨的倾斜角度为70°～90°。

作为进一步技术改进，以上所述的姿态控制试验装置的使用方法，步骤如下：

步骤一，将上固定螺栓固定拧紧，让上支撑导轨和下支撑导轨连接为一体，然后绕着下侧旋转座旋转，使上、下支撑导轨和支撑板能进行并可靠承受试验载荷；

步骤二，松开上固定螺栓，根据需要调节上支撑导轨的倾斜角度，此时通过下固定螺栓将下支撑导轨固定在底座上保持垂直角度不变，上支撑导轨绕着上侧旋转座进行旋转，使限位装置能可靠承受试验过程中横向方向的振动载荷。

本发明的有益效果在于：

本发明可适应不同测试对象和高低温工作环境；电动缸具备锁定功能，能可靠承受冲击载荷。具有控制精度高，工作可靠，故障率低的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一。

图2是本发明的结构示意图二。

图中：1-电动缸、2-控制器、3-上支撑导轨、4-限位架a、5-上侧旋转座、6-下支撑导轨、7-下侧旋转座、8-底座、9-支撑板、10-基座、11-限位架b。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1-2所示，一种姿态控制试验装置，包括基座10，还包括电动缸1、控制器2、上支撑导轨3、下支撑导轨6、底座8和支撑板9；所述电动缸1和控制器2安装在基座10侧面的空腔里，且电动缸1穿过基座10侧壁与上支撑导轨3相连；所述上支撑导轨3、下支撑导轨6、底座8和支撑板9均安装在基座10内部；所述电动缸1、控制器2和上支撑导轨3位于下支撑导轨6、底座8和支撑板9的上方；所述下支撑导轨6位于上支撑导轨3和底座8之间；所述底座8和支撑板9位于下支撑导轨6的下方；所述基座10内设有限位机构；所述限位机构位于底座8和支撑板9的上方。控制器2采用电气系统控制电动缸1工作。

所述上支撑导轨3和下支撑导轨6之间通过上侧旋转座5连接。上侧旋转座5作用是可以让上支撑导轨3在下支撑导轨6顶部旋转。

所述下支撑导轨6和底座8之间通过下侧旋转座7连接。下侧旋转座7的作用是可以让下支撑导轨6在底座8上进行旋转。

所述限位机构包括限位架a4和限位架b11。限位架a4和限位架b11均具有伸缩功能和固定功能，保证限位时的稳定性。

所述限位架a4位于限位架b11的上方；所述限位架a4的一端安装在基座10内壁上，另一端与上支撑导轨3连接；限位架b11的一端安装在基座10内壁上，另一端与下支撑导轨6连接。限位架a4作用于上支撑导轨3的限位作用；限位架b11作用于下支撑导轨6的限位作用。

所述上支撑导轨3和下支撑导轨6之间设有上固定螺栓。上固定螺栓的作用是用于固定上支撑导轨3和下支撑导轨6之间的分离和整体固定，可以将上支撑导轨3和下支撑导轨6连成一个整体或者相互分开。

所述下支撑导轨6和底座8之间设有下固定螺栓。下固定螺栓的作用是固定和分离下支撑导轨6与底座8的连接。

所述上支撑导轨3和下支撑导轨6被上固定螺栓固定后，整体倾斜度为80°～90°。

所述上支撑导轨3的倾斜角度为70°～90°。

所述的姿态控制试验装置的使用方法，步骤如下：

步骤一，将上固定螺栓固定拧紧，让上支撑导轨3和下支撑导轨6连接为一体，然后绕着下侧旋转座7旋转，使上、下支撑导轨6和支撑板9能进行并可靠承受试验载荷；

步骤二，松开上固定螺栓，根据需要调节上支撑导轨3的倾斜角度，此时通过下固定螺栓将下支撑导轨6固定在底座8上保持垂直角度不变，上支撑导轨3绕着上侧旋转座5进行旋转，使限位装置能可靠承受试验过程中横向方向的振动载荷。

工作原理：电动缸1两端分别固定在基座10侧面的空腔里，解开上支撑导轨3和下支撑导轨6底部的上固定螺栓和下固定螺栓，操作控制计算机控制电动缸1的伸缩，带动上、下支撑导轨6和被测对象绕下侧旋转座7旋转，即可实现被测对象整体从90°倾斜至80°和回到90°的旋转运动；另外下支撑导轨6底部的下固定螺栓固定不动，松开上支撑导轨3底部的上固定螺栓，操作控制计算机控制电动缸1的伸缩，带动上支撑导轨3和被测对象绕着上侧旋转座5旋转，即可实现被测对象从90°倾斜至70°和回到90°的旋转运动。在电动缸1内设置旋转编码器，即可通过软件及几何关系计算出被测对象旋转的精确角度。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种姿态控制试验装置及其使用方法，包括基座，还包括电动缸、控制器、上支撑导轨、下支撑导轨、底座和支撑板；所述电动缸和控制器安装在基座侧面的空腔里，且电动缸穿过基座侧壁与上支撑导轨相连；所述上支撑导轨、下支撑导轨、底座和支撑板均安装在基座内部；所述基座内设有限位机构；所述限位机构位于底座和支撑板的上方。本发明可适应不同测试对象和高低温工作环境；电动缸具备锁定功能，能可靠承受冲击载荷。具有控制精度高，工作可靠，故障率低的特点。

技术研发人员：谌洪兴;伍明川;高朝文;吴江;易金华
受保护的技术使用者：贵州航天特种车有限责任公司
技术研发日：2018.11.23
技术公布日：2019.02.22