[发明专利]一种磁力矩演示系统及其演示方法

摘要

一种磁力矩演示系统，包括轴心线沿竖直方向设置的轴承(1)，以及轴心线沿水平方向设置的用于模拟航天器磁力矩器的线圈(2)，轴承(1)的外圈(12)或内圈(11)与演示平台固定在一起，同时线圈与轴承的内圈(11)或外圈(12)固定在一起，轴承内圈(11)或外圈(12)用于模拟航天器本体，线圈(2)沿水平方向的外围成中心对称式分布有若干块磁极相间的用于模拟地球磁场的永磁体(3)，轴承内圈(11)或外圈连接有用于检测内圈或外圈实际转动角度的角位移传感器。本发明充分的摸拟了航天器的空间环境，辨识出的摩擦力矩可用于得到线圈电流与线圈角度之间的数学关系，实现对航天器姿态控制的模拟。

主权项

1.一种磁力矩演示系统，其特征在于，包括轴心线沿竖直方向设置的轴承(1)，以及轴心线沿水平方向设置的用于模拟航天器磁力矩器的线圈(2)；所述轴承(1)的外圈(12)与演示平台固定在一起，同时线圈(2)与轴承(1)的内圈(11)固定在一起，与线圈(2)固定在一起的轴承的内圈(11)用于模拟航天器本体，或者是，所述轴承(1)的内圈(11)与演示平台固定在一起，同时线圈(2)与轴承(1)的外圈(12)固定在一起，与线圈(2)固定在一起的轴承的外圈(12)用于模拟航天器本体；线圈(2)沿水平方向的外围成中心对称式分布有若干块磁极相间的用于模拟地球磁场的永磁体(3)，线圈(2)通电后产生磁场，与外围布置的永磁体(3)的磁场产生相互作用，当作用力矩大于轴承内圈(11)与轴承外圈(12)之间的摩擦力矩时，线圈(2)能在水平面内发生旋转运动，轴承内圈(11)或外圈连接有用于检测内圈或外圈实际转动角度的角位移传感器；所述磁力矩演示系统设有控制器，线圈(2)及角位移传感器均由控制器电连接控制，控制器用于接收角位移传感器所反馈的线圈(2)的实际转动角度，并根据线圈(2)的实际转动角度结合线圈所受到的磁力矩，计算出轴承(1)的内圈与外圈之间的摩擦阻力矩，将摩擦阻力矩辨识后输入到控制器的控制系统设计模型中，从而提供准确的控制系统。