[发明专利]一种基于复合PID的质心调节机构及调节方法

摘要

一种基于复合PID的质心调节机构及调节方法，用于月球弱撞击交会对接地面全物理仿真试验中轨道器和上升器模拟装置六自由度气浮台的质心调节，本发明首次提出了基于复合PID质心精确调节方案。降低了气浮台质心调节的难度，提高了调节的速度，保证了该系统的工程实用性，解决了六自由度气浮台偏角较大时系统调节时间过长，精度低，稳定性差的问题。

主权项

一种基于复合PID的质心调节机构，其特征在于包括装在六自由度气浮台(1)上的三组质心调节机构(2)、步进电机驱动器(3)和倾角传感器(4)；六自由度气浮台(1)的姿态平台包括两层，分别为负载下台面和负载上台面，负载下台面和负载上台面之间通过支撑结构连接；质心调节机构(2)包括丝杠(5)、质量块(6)、步进电机(7)和底座(8)；质量块(6)上有螺纹通孔，套在丝杠(5)上且与丝杠(5)匹配，三个丝杠(5)的一端均通过轴承与底座(8)连接，三组质心调节机构(2)的三个丝杠(5)分别与六自由度气浮台的姿态平台坐标系的三轴平行，三组质心调节机构(2)固定于负载上台面上，步进电机(7)安装在负载上台面上，步进电机驱动器(3)控制步进电机(7)工作，驱动丝杠(5)转动，从而使得质量块(6)沿丝杠(5)移动；倾角传感器(4)装在所述姿态平台上，用于采集六自由度气浮台(1)姿态平台的倾斜角度；三组正交质心调节机构(2)通过移动各个方向上调节机构上的质量块(6)相对气浮台(1)各个方向上转动中心的相对位置关系，改变气浮台(1)各个方向上质心相对气浮台(1)转动中心的偏移量，从而保证对气浮台(1)转动中心和质心的重合；所述六自由度气浮台的姿态平台坐标系是指：原点O为姿态平台的质心，Y轴过质心且垂直于负载上台面，X轴过质心且垂直于Y轴，Z轴由右手定则确定。