[发明专利]一种基于压电复合纤维的便携式薄板主动抑振系统

说明书

本发明涉及空间太阳能帆板技术领域，特别涉及一种基于压电复合纤维的便携式薄板主动抑振系统。该系统包括致动器、传感器、太阳能帆板、微控制器及太阳能帆板夹持固定组件，其中太阳能帆板固定在太阳能帆板夹持固定组件上，太阳能帆板上布设有多个致动器和多个传感器，传感器用于检测太阳能帆板的振动信息且输出；微控制器用于接收传感器发送的太阳能帆板的振动信息，并且根据该振动信息发送控制指令；致动器用于接收微控制器发送的控制指令并且根据该控制指令对太阳能帆板进行主动抑振。本发明测量方便、结构清晰、操作简单，尤其控制器体积小，其便携式设计为今后在空间作业提供准备。

技术领域

本发明涉及空间太阳能帆板技术领域，特别涉及一种基于压电复合纤维的便携式薄板主动抑振系统。

背景技术

卫星太阳能电池板在执行空间飞行任务时起到为飞行器提供动力的作用，帆板在完全展开状态下为典型的挠性结构，在外部干扰(如空间碎片、太阳风、热辐射、温度冲击)和内部干扰(卫星自身的姿态调整、变轨运动以及卫星自身内结构的活动等)的作用下极易产生微振动。由于太空环境为低阻尼的状态，振动难以得到快速衰减，长时间的持续振动不仅会造成敏感构件的破坏，而且还会影响到通信卫星主体的指向精度和姿态稳定对卫星姿态控制造成非常不利的影响。因此为了保证精度指标的有效性,对太阳翼帆板微振动快速抑制势在必行。因此，急需一种太阳能帆板主动抑振实验系统的研究和开发，对于分析测试太阳能帆板的各项参数具有重要意义，并且为后续搭载升空的主动抑振系统提供实验和理论基础。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于压电复合纤维的便携式薄板主动抑振系统，以便脱离室内控制局限，实现帆板的自主抑振控制。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于压电复合纤维的便携式薄板主动抑振系统，包括致动器、传感器、太阳能帆板、微控制器及太阳能帆板夹持固定组件，其中太阳能帆板固定在太阳能帆板夹持固定组件上，太阳能帆板上布设有多个致动器和多个传感器，传感器用于检测太阳能帆板的振动信息且输出；

微控制器用于接收传感器发送的太阳能帆板的振动信息，并且根据该振动信息发送控制指令；

致动器用于接收微控制器发送的控制指令并且根据该控制指令对太阳能帆板进行主动抑振。

所述致动器为MFC致动器；所述传感器为MFC传感器；MFC传感器和MFC致动器均为压电纤维膜片。

所述太阳能帆板竖直布设，且沿水平方向的一端与所述太阳能帆板夹持固定组件固定连接；

多个所述传感器设置于所述太阳能帆板靠近所述太阳能帆板夹持固定组件的一端，且多个所述传感器沿高度方向依次间隔布设；

多个所述致动器设置于所述传感器的外侧，且多个所述致动器沿水平方向依次间隔布设。

所述致动器和所述传感器均通过环氧树脂胶水粘贴于所述太阳能帆板上。

所述太阳能帆板夹持固定组件包括太阳能帆板夹持架、太阳能帆板支撑座、测试基板及测试基座，其中测试基板设置于测试基座的顶部，太阳能帆板支撑座设置于测试基板上，太阳能帆板夹持架设置于太阳能帆板支撑座上，太阳能帆板夹持架上安装所述太阳能帆板。

所述测试基座的底部四角螺纹连接有底座支撑，通过底座支撑调整所述测试基座的高度。

所述测试基座的材质为铝型材,所述测试基板设置于所述测试基座的铝型材结构自身的凹槽内，且通过螺钉连接。

所述太阳能帆板夹持架、太阳能帆板支撑座及测试基板的材质采用45#钢板。

本发明的优点与有益效果是：

1.本发明的太阳能帆板还原卫星等的帆板结构，为后续分析双板较接甚至三板铰接提供方便；