[发明专利]一种单轴气浮平台摩擦式自动制动系统及方法

说明书

一种单轴气浮平台摩擦式自动制动系统及方法，本发明涉及单轴气浮平台摩擦式自动制动系统及方法。本发明的目的是为了解决现有单轴气浮平台制动过程中，手动干预导致角动量卸载不完全，致使制动失败的问题。一种单轴气浮平台摩擦式自动制动系统包括两个制动系统和一个单轴气浮平台基体；制动系统采用步进电机推杆机构，步进电机推杆机构包括：连接铝管、端盖、薄膜压力传感器、橡胶接触头、电动推杆和固定块；单轴气浮平台基体包括：上方工作面、下方固定基座和中心转轴；本发明用于气浮平台制动领域。

技术领域

本发明涉及单轴气浮平台摩擦式自动制动系统及方法。

背景技术

单轴气浮平台是用于模拟卫星在太空中无阻力状态，进而进行卫星控制系统地面验证的重要设备。单轴气浮台在实验过程中，经常需要卸载角动量，完成制动。然而，目前制动过程大多采用人为手动干预的方法，无法精确施加阻尼，造成单轴气浮台角动量卸载不完全，致使制动失败，极大影响实验效果。因此，无需人为干预的自动制动系统是单轴气浮台发展的重要瓶颈之一。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有单轴气浮平台制动过程中，手动干预导致角动量卸载不完全，致使制动失败的问题，而提出一种单轴气浮平台摩擦式自动制动系统及方法。

一种单轴气浮平台摩擦式自动制动系统包括两个制动系统和一个单轴气浮平台基体；

制动系统采用步进电机推杆机构，步进电机推杆机构包括：连接铝管、端盖、薄膜压力传感器、橡胶接触头、电动推杆和固定块；

单轴气浮平台基体包括：上方工作面、下方固定基座和中心转轴；

所述连接铝管一端与电动推杆固定相连，另一端与端盖固定相连；

所述端盖与橡胶接触头相连；

在端盖与橡胶接触头之间设置薄膜压力传感器，用于反馈接触头顶端压力；

电动推杆上设置固定块；

在单轴气浮平台基体的上方工作面下端设置一组对称两个制动系统；

所述单轴气浮平台的上方工作面、下方固定基座和中心转轴同轴心设置。

一种单轴气浮平台摩擦式自动制动方法具体过程为：

步骤一：制动系统启动前，电动推杆处于收缩状态，橡胶接触头与单轴气浮平台基体的下方固定基座未接触；

当制动系统启动后，橡胶触头向外伸出，当薄膜压力传感器采集到正压力，即橡胶触头与单轴气浮平台基体接触后，转至步骤二；

步骤二：采集此时单轴气浮平台基体的上方工作面旋转角速度，如果旋转角速度在误差允许范围内，则转至步骤五；

否则根据单轴气浮平台基体的上方工作面旋转角速度反馈量产生期望压力值P_d，执行步骤三；

步骤三：根据薄膜压力传感器采集的压力信号P及步骤二得到的期望压力值P_d，计算橡胶接触头伸缩速度期望值v_d；

步骤四：电动推杆以伸缩速度期望值v_d向前运动，使橡胶接触头以期望压力值P_d接触单轴气浮平台基体的下方固定基座，产生摩擦力，卸载单轴气浮平台的上方工作面的角动量，之后转至步骤二；

步骤五：将橡胶接触头收缩至安全距离，制动过程完成。

本发明的有益效果为：

本发明一种单轴气浮平台摩擦式自动制动系统包括两个制动系统和一个单轴气浮平台基体；制动系统采用步进电机推杆机构，步进电机推杆机构包括：连接铝管、端盖薄膜压力传感器、橡胶接触头、电动推杆和固定块；单轴气浮平台基体包括：上方工作面、下方固定基座和中心转轴。