[發(fā)明專利]基于氣磁復(fù)合控制的雙超衛(wèi)星平臺姿態(tài)地面仿真模擬器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910074277.1
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109599005B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬偉;徐毅;許域菲;唐忠興;趙洪波;裘俊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: G09B9/08
• 分類號: G09B9/08;G09B9/12
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種基于氣磁復(fù)合控制的雙超衛(wèi)星平臺姿態(tài)地面仿真模擬器，其特征在于，包括平臺艙氣浮平臺(1)、載荷艙氣浮平臺(2)；

平臺艙氣浮平臺(1)和載荷艙氣浮平臺(2)通過磁浮機(jī)構(gòu)連接，磁浮機(jī)構(gòu)在平臺艙氣浮平臺(1)和載荷艙氣浮平臺(2)之間進(jìn)行力傳遞；

平臺艙氣浮平臺(1)包括轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(7)、推力器(21)、上層氣瓶(10)、氣浮球軸承、支撐立柱(20)、磁懸浮支撐浮動(dòng)機(jī)構(gòu)、水平移動(dòng)平臺(14)、洛倫茲電機(jī)、平面氣浮軸承(15)；

上層氣瓶(10)與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(7)緊固連接，推力器(21)設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(7)的上表面位置，由上層氣瓶(10)提供的供氣壓力驅(qū)使；

支撐立柱(20)的豎直上部連接氣浮球軸承；

支撐立柱(20)的豎直下部通過洛倫茲電機(jī)與水平移動(dòng)平臺(14)連接，洛倫茲電機(jī)對支撐立柱(20)和水平移動(dòng)平臺(14)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；

支撐立柱(20)的中部通過磁懸浮支撐浮動(dòng)機(jī)構(gòu)與水平移動(dòng)平臺(14)相配合支撐，所述磁懸浮支撐浮動(dòng)機(jī)構(gòu)對支撐立柱(20)進(jìn)行重力補(bǔ)償支撐；

水平移動(dòng)平臺(14)下方設(shè)置有平面氣浮軸承(15)，平面氣浮軸承(15)驅(qū)動(dòng)水平移動(dòng)平臺(14)運(yùn)動(dòng)；

所述磁懸浮支撐浮動(dòng)機(jī)構(gòu)包括磁懸浮支撐浮動(dòng)磁鋼(11)、磁懸浮支撐固定磁鋼(12)；

磁懸浮支撐浮動(dòng)磁鋼(11)與磁懸浮支撐固定磁鋼(12)相對設(shè)置；

磁懸浮支撐浮動(dòng)磁鋼(11)設(shè)置在支撐立柱(20)中部的側(cè)面位置；

磁懸浮支撐固定磁鋼(12)設(shè)置在水平移動(dòng)平臺(14)上；

所述磁懸浮支撐浮動(dòng)磁鋼(11)沿支撐立柱(20)水平徑向充磁；所述磁懸浮支撐固定磁鋼(12)沿磁懸浮支撐固定磁鋼(12)豎直軸向充磁；

磁懸浮支撐浮動(dòng)磁鋼(11)的垂向高度保持小于磁懸浮支撐固定磁鋼(12)的垂向高度；

通過設(shè)置在支撐立柱上的磁懸浮支撐浮動(dòng)磁鋼和設(shè)置在水平移動(dòng)平臺上的磁懸浮支撐固定磁鋼，實(shí)現(xiàn)支撐立柱與水平移動(dòng)平臺的非接觸磁懸浮重力補(bǔ)償支撐，通過由洛倫茲電機(jī)磁鋼和洛倫茲電機(jī)線圈組成的洛倫茲電機(jī)實(shí)現(xiàn)支撐立柱與水平移動(dòng)平臺的Z向非接觸移動(dòng)自由度運(yùn)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣磁復(fù)合控制的雙超衛(wèi)星平臺姿態(tài)地面仿真模擬器，其特征在于，所述磁浮機(jī)構(gòu)包括磁浮機(jī)構(gòu)線圈(3)、磁浮機(jī)構(gòu)磁鋼(4)；

所述平臺艙氣浮平臺(1)包括磁浮機(jī)構(gòu)線圈支撐板(5)；

所述載荷艙氣浮平臺(2)包括磁浮機(jī)構(gòu)磁鋼支撐板(6)；

磁浮機(jī)構(gòu)線圈(3)通過磁浮機(jī)構(gòu)線圈支撐板(5)與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(7)連接；

磁浮機(jī)構(gòu)磁鋼(4)與磁浮機(jī)構(gòu)磁鋼支撐板(6)緊固連接；

平面氣浮軸承(15)驅(qū)動(dòng)水平移動(dòng)平臺(14)X向、Y向運(yùn)動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣磁復(fù)合控制的雙超衛(wèi)星平臺姿態(tài)地面仿真模擬器，其特征在于，所述氣浮球軸承包括氣浮球(8)、氣浮球窩(9)；

氣浮球(8)與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(7)緊固連接；

氣浮球窩(9)設(shè)置有形狀與氣浮球(8)相匹配的凹槽，所述凹槽能容納氣浮球(8)；

氣浮球窩(9)的豎直下部與支撐立柱(20)緊固連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣磁復(fù)合控制的雙超衛(wèi)星平臺姿態(tài)地面仿真模擬器，其特征在于，所述洛倫茲電機(jī)包括洛倫茲電機(jī)磁鋼(18)、洛倫茲電機(jī)線圈(19)、洛倫茲電機(jī)安裝座(17)；

洛倫茲電機(jī)線圈(19)與洛倫茲電機(jī)磁鋼(18)相對設(shè)置；

洛倫茲電機(jī)線圈(19)通過洛倫茲電機(jī)安裝座(17)與水平移動(dòng)平臺(14)緊固連接；

洛倫茲電機(jī)磁鋼(18)與支撐立柱(20)緊固連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣磁復(fù)合控制的雙超衛(wèi)星平臺姿態(tài)地面仿真模擬器，其特征在于，所述平面氣浮軸承(15)的數(shù)量為三個(gè)或者多個(gè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣磁復(fù)合控制的雙超衛(wèi)星平臺姿態(tài)地面仿真模擬器，其特征在于，所述平面氣浮軸承(15)采用以下任一種軸承形式：

-環(huán)形平面止推小孔節(jié)流氣浮軸承；

-多孔質(zhì)氣浮軸承；或者

-平面止推氣浮軸承。