[發明專利]柔性電纜剛度測定試驗方法、系統及介質

有效

• 申請號: 201911294664.2
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111157199B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 洪振強;張健;邊志強;張偉;栗雙嶺
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種柔性電纜剛度測定試驗方法，其特征在于，包括：

模擬失重步驟：模擬失重環境，使運動艙在平面內進行運動；

激勵步驟：以設定的幅值對運動艙進行周期性激勵；

運動監測步驟：測量運動艙相對固定艙的轉角和位移；

分離步驟：將測量后的激勵運動和非激勵運動分離，得到非激勵運動；

穩態控制步驟：根據非激勵運動，控制運動艙在運動期間不與固定艙發生碰撞，得到穩態控制指令；

執行步驟：根據周期性激勵和穩態控制指令控制力和力矩，將力和力矩分配到每一路作動器；

計算步驟：采集固定艙電纜端的力和力矩，根據周期性激勵的幅值，計算得到柔性電纜剛度系數矩陣；

所述激勵步驟包括：

設T_JL為周期性激勵力矩，F_JL為周期性激勵力，則有：

其中，T_A為周期性激勵力矩幅值，ω_T為周期性激勵力矩頻率，φ_T為周期性激勵力矩相位；F_A為周期性激勵力幅值，ω_F為周期性激勵力頻率，φ_F為周期性激勵力相位；所述周期性激勵力矩和周期性激勵力均包含三個方向的作用，每次測定依次分時施加六個激勵作用；

所述穩態控制步驟包括：

根據周期性激勵計算激勵作用引起的位移傳感器讀數變化，與位移傳感器的實際測量結果作差，對差值進行補償，控制運動艙；

所述執行步驟包括：

將指令力和力矩分配到每一路作動器，計算如下：

其中，為二維指令控制力和一維指令控制力矩，為三路磁浮作動器輸出力，L₁為磁浮作動器1作用力軸線與運動艙坐標系X軸的垂直距離，L₂為磁浮作動器2作用力軸線與運動艙坐標系X軸的垂直距離，L₃為磁浮作動器3作用力軸線與運動艙坐標系Y軸的垂直距離，改寫為矩陣形式，為：

其中，M_cx和M_cy分別為運動艙的X、Y向質心偏心。

2.根據權利要求1所述的柔性電纜剛度測定試驗方法，其特征在于，所述模擬失重步驟包括：使用氣浮設備抵消運動艙的重力，運動艙在失重后，在平面內進行二維平動和一維轉動。

3.根據權利要求1所述的柔性電纜剛度測定試驗方法，其特征在于，所述運動監測步驟包括：

使用3個位移傳感器測量解算得到二維平動和一維轉動信息，計算式如下：

改寫為矩陣形式，為：

其中，d₁,d₂,d₃為3個位移傳感器的測量結果，P_x,P_y,θ_z分別為待解算的二維平動信息和一維轉動信息，D₁為位移傳感器1測量敏感軸軸線與運動艙坐標系X軸的垂直距離，D₂為位移傳感器2測量敏感軸軸線與運動艙坐標系X軸的垂直距離，D₃為位移傳感器3測量敏感軸軸線與運動艙坐標系Y軸的垂直距離。