[發(fā)明專利]一種大型旋轉(zhuǎn)載荷動平衡控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110425584.3
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102680172A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱海江;薛孝補;翁藝航;王華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: G01M1/38
• 分類號: G01M1/38
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術(shù)協(xié)會專利中心 11215
• 代理人: 容敦璋

1.一種大型旋轉(zhuǎn)載荷動平衡控制方法，包括：

步驟1)、創(chuàng)建多體撓性姿態(tài)動力學(xué)與控制模型，利用該模型驗證旋轉(zhuǎn)載荷殘余動不平衡量指標(biāo)，然后根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)載荷的特點和所述殘余動不平衡量指標(biāo)，選擇合適的動平衡機；

步驟2)、對所述旋轉(zhuǎn)載荷中的轉(zhuǎn)動體做平衡試驗；

步驟3)、將所述轉(zhuǎn)動體安裝到所述旋轉(zhuǎn)載荷中后，對整個旋轉(zhuǎn)載荷做動平衡試驗，根據(jù)試驗結(jié)果做配平操作，直到殘余動不平衡量滿足指標(biāo)要求，最后輸出旋轉(zhuǎn)載荷最終的殘余動不平衡量；

步驟4)、對旋轉(zhuǎn)載荷的殘余動不平衡量進行校驗。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型旋轉(zhuǎn)載荷動平衡控制方法，其特征在于，所述步驟2)包括：

步驟2-1)、對所述轉(zhuǎn)動體的撓性部分做靜平衡試驗，根據(jù)靜平衡試驗的結(jié)果對所述轉(zhuǎn)動體撓性部分做配平，輸出所得到的靜平衡配平參數(shù)；

步驟2-2)、將轉(zhuǎn)動體撓性部分的質(zhì)心盡量配平到轉(zhuǎn)軸位置，然后將配平好的轉(zhuǎn)動體撓性部分與轉(zhuǎn)動體其余部分總成進行動平衡試驗，并根據(jù)所述動平衡試驗結(jié)果做動平衡配平，輸出所得到的動平衡配平參數(shù)；

步驟2-3)、將轉(zhuǎn)動體總成旋轉(zhuǎn)軸配平成慣性主軸，旋轉(zhuǎn)體總成質(zhì)心配平到轉(zhuǎn)軸位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型旋轉(zhuǎn)載荷動平衡控制方法，其特征在于，在所述步驟4)中，所述校驗包括數(shù)學(xué)仿真校驗，在所述數(shù)學(xué)仿真校驗的過程中，將步驟3)所得到的旋轉(zhuǎn)載荷的殘余動不平衡量輸入到步驟1)所建立的多體撓性姿態(tài)動力學(xué)與控制模型中，檢驗所述殘余動不平衡量對姿態(tài)的影響。考察檢驗結(jié)果是否能夠滿足已知的姿態(tài)控制系統(tǒng)的指標(biāo)要求。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型旋轉(zhuǎn)載荷動平衡控制方法，其特征在于，在所述步驟4)中，所述校驗還包括全物理仿真校驗，在所述全物理仿真校驗的過程中，將步驟3)中配平好的旋轉(zhuǎn)載荷整機放置在三軸氣浮臺上進行全物理仿真試驗，檢測輸出旋轉(zhuǎn)載荷轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的干擾力矩，并分析其對姿態(tài)的影響，若不滿足已知的姿態(tài)控制系統(tǒng)的指標(biāo)要求，則需重新進行步驟2)和步驟3)的操作。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型旋轉(zhuǎn)載荷動平衡控制方法，其特征在于，在所述的步驟1)中，所述的多體撓性姿態(tài)動力學(xué)與控制模型如下面的公式(1)所示：

其中，是整星轉(zhuǎn)動慣量，是姿態(tài)角速度，是轉(zhuǎn)動體上的飛輪產(chǎn)生的力矩，ω_a是旋轉(zhuǎn)載荷的轉(zhuǎn)速，m是旋轉(zhuǎn)載荷的質(zhì)量，是旋轉(zhuǎn)載荷安裝點到質(zhì)心的矢徑，是旋轉(zhuǎn)載荷質(zhì)心到其轉(zhuǎn)軸的矢徑，J_yz、J_xz是旋轉(zhuǎn)載荷繞轉(zhuǎn)軸Z的慣性積，η為模態(tài)變量，Ω為撓性附件振動基頻，ξ為撓性附件振動阻尼系數(shù)，BR為撓性附件相對質(zhì)心的轉(zhuǎn)動耦合系數(shù)；

ωa2mR→a×e→+ωa2-JyzJxz0T=-ωa2R→a×(m3r→3)+ωa2m1r1bsinθ-m1r1bcosθ0T---(2)]]>

是旋轉(zhuǎn)載荷殘余靜不平衡量，m₁r₁b是旋轉(zhuǎn)載荷殘余偶不平衡量，θ是一配重塊的相位；

所述殘余動不平衡量指標(biāo)包括可：所述旋轉(zhuǎn)載荷殘余靜不平衡量與所述旋轉(zhuǎn)載荷殘余偶不平衡量。