基于Stewart平台的有效载荷低阶模态振动抑制

• 作者: 孔永芳 黄海 李琪
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 空间精密有效载荷 振动抑制 Stewart平台 Skyhook阻尼 陷波器
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 2507-2516
• 页数: 10页
• 分类号: TB535
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/OPE.20202811.2507

摘要

针对空间精密有效载荷低阶模态振动抑制问题,提出了一种采用基于经典的两参数隔振器和柔性Stewart平台设计的有效载荷主被动隔振平台进行主动控制的策略.该策略的核心思想是在有效载荷隔振平台中施加Skyhook阻尼和陷波器相结合的主动控制来进一步改善传统平台的振动衰减能力.首先,对已研制的有效载荷隔振平台样机进行了简单介绍,并建立了微重力环境中有效载荷的理论刚体动力学模型,用于装置的隔振性能评估和控制器设计;然后,给出了控制器设计;最后,通过实验验证了组合控制的有效性.实验结果表明:在仅使用Skyhook控制的传统隔振平台样机中,上平板17.4 Hz和34.8 Hz附近的柔性模态仍然易被激起,造成隔振平台沿竖直方向振动传递率幅频特性曲线在这两处频率附近有明显的共振峰;而组合控制成功地使相应的峰值分别下降了约12.2 dB和10.19 dB.所提出的策略能够提高对航天器本体扰动的减缓水平,极大程度地减弱目标柔性模态频率附近的干扰,实现高性能抑振.