【摘 要】
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航天设备的模态特性直接影响到设备的发射过程和在轨姿态控制的安全、稳定,所以航天设备在发射之前需要进行模态分析实验。航天器结构呈现巨型化、复杂化趋势,其固有频率一般
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航天设备的模态特性直接影响到设备的发射过程和在轨姿态控制的安全、稳定,所以航天设备在发射之前需要进行模态分析实验。航天器结构呈现巨型化、复杂化趋势,其固有频率一般在0.2Hz-15Hz范围内,当测试与支撑构成的系统的最高频率(称悬挂频率)与被测试件的一阶弹性体共振频率之比小于0.1,则认为无约束的边界条件得到精确模拟,因此需要一套超低频悬挂系统对于航天设备进行模态测试。将气动、气浮装置应用于超低频悬挂系统中,利用空气的可压缩性好、刚度低等特点,实现对于被测试件的重力平衡与微重力环境的模拟。实现气压的精确控制,减小气压波动范围,成为超低频模态测试悬挂系统的难点与关键技术。本文主要工作与成果如下：1.阐述了超低频模态测试悬挂系统的结构设计。2.详细阐述单套悬挂装置的工作原理,分析了在研制悬挂装置过程中的主要技术难点。3.对于悬挂装置的气动控制系统的关键部件进行建模与分析,针对悬挂装置气动系统的主要外部干扰进行分析。针对外部干扰的主要特点,制定针对性的控制策略,实现对于气压的高精度控制。4.根据悬挂系统的技术指标、功能的实现和易于操作等方面的要求,设计控制系统,绘制、制作且调试了PCB板,定制了各通信协议与构建控制结构、编写控制程序,实现控制系统预定的各项功能。5.经过大量的实验,寻找出最优的硬件参数组合,且验证了系统达到了各设计指标。气动系统控制效果达到了稳态误差要求。
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