[发明专利]一种基于给定频率约束的质量惯量模拟件结构

说明书

本发明涉及质量惯量模拟件结构，具体的说是一种基于给定频率约束的质量惯量模拟件结构。包括水平轴负载模拟件和气足支撑组件，其中水平轴负载模拟件通过气浮主轴可转动地安装在气足支撑组件上，所述水平轴负载模拟件可绕水平轴线转动，实现天线驱动机构水平方向的微重力负载模拟，所述气足支撑组件设置于气浮仿真试验台上、并带动所述水平轴负载模拟件可绕竖直轴线转动，实现天线驱动机构竖直方向的微重力负载模拟。本发明在水平轴转动时，竖直轴的转动惯量不变，解决了两轴转动惯量耦合的问题，保证了运行过程中负载的恒定。

技术领域

本发明涉及质量惯量模拟件结构，具体的说是一种基于给定频率约束的质量惯量模拟件结构。

背景技术

在对航天器进行地面仿真的试验台搭建时，为了能够对其运行性能进行测试，通常要考虑质量惯量的模拟，设计的模拟件达到整体的质量惯量要求即可，这种模拟件通常不存在绕不同轴的惯量的耦合问题(文献1：Schwartz,J.L.,M.A.Peck,andC.D.Hall.Historical review of spacecraftsimulators.文献2：Schwartz,J.L.,TheDistributed Spacecraft AttitudeControl System Simulator:From Design Conceptto Decentralized Control.文献3：Cho,S.,et al.Equations of motion for thetriaxial attitudecontrol testbed.文献4：Ledebuhr,A.G.and L.C.Ng,PlumeSat:AMicro-Satellite Based Plume Imagery Collection Experiment.文献5：Sandor,V.,L.Nick,and G.Stephen,Testbed for Satellite FormationFlying Control SystemVerification.)。采用传统的哑铃型惯量模拟机构容易导致两轴转动惯量的耦合问题,即水平轴转动时，竖直轴的转动惯量随水平轴的转动角度而变化，并且模拟件不能达到给定的频率，以便试验台能够更加真实的反应该驱动机构的性能。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种基于给定频率约束的质量惯量模拟件结构。该模拟件结构用于气浮仿真试验台，用于满足真试验台质量惯量模拟要求。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于给定频率约束的质量惯量模拟件结构，包括水平轴负载模拟件和气足支撑组件，其中水平轴负载模拟件通过气浮主轴可转动地安装在气足支撑组件上，所述水平轴负载模拟件可绕水平轴线转动，实现天线驱动机构水平方向的微重力负载模拟，所述气足支撑组件设置于气浮试验台上、并带动所述水平轴负载模拟件可绕竖直轴线转动，实现天线驱动机构竖直方向的微重力负载模拟。

所述水平轴负载模拟件包括第一砝码组件、第一拉线、第一负载支架、气浮主轴转轴、无框电机转子、第二负载支架、第二拉线、第二砝码组件、第三砝码组件、第三负载支架及第三拉线，其中气浮主轴转轴沿水平方向可转动地安装在所述气足支撑组件上，所述气浮主轴转轴的一端固设有无框电机转子，所述第一负载支架、第二负载支架及第三负载支架沿周向均布于所述气浮主轴转轴上、并一端均与所述气浮主轴转轴固连，所述第一负载支架、第二负载支架及第三负载支架的末端分别设有第一砝码组件、第二砝码组件及第三砝码组件，所述第一砝码组件、第二砝码组件及第三砝码组件之间依次通过第一拉线、第二拉线及第三拉线连接，形成闭环。

所述气浮主轴转轴的另一端通过转接板与驱动装置连接。

所述第一砝码组件包括可更换砝码、第一固定砝码、拉线连接板及第二固定砝码，其中第一固定砝码固定安装在第二固定砝码上，所述可更换砝码可拆卸地安装在所述第一固定砝码上，所述第一固定砝码或第二固定砝码的两侧对称设有拉线连接板，两个所述拉线连接板分别与所述第一拉线和第三拉线连接；