三轴气浮台自重作用下旋转角速度的研究.pdf

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1、第7期机械设计与制造2014年7月MachineryDesign&Manufacture81三轴气浮台自重作用下旋转角速度的研究李延斌，邹仁松，姜彤(沈阳工业大学机械工程学院，辽宁沈阳110870)摘要：三轴气浮台旋转过程中会存在重心与旋转轴不重合的情况，这样就会有外力拒产生，从而影响气浮台的正常运转。因此如何解决气浮台由于重心偏移产生的附加力矩问题则是提高其运转精度的关键，必须确定其重心偏移位置，进而对其进行补偿，获取三轴气浮台在自重作用下其旋转角速度的精确值则是确定重心位置的关键步骤，从解决实际问题出发，通过传统的数学方法计算出的结果与实体建模进行动态仿真输出的速度进行对比

2、，指出前者使用的局限性，以及使用后者的可行性。关键词：三轴气浮台；重心；动态仿真：旋转角速度中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)07—0081—03．疗vTheRotationalAngularVelocityResearchofThree-AxisAirBearTestbedUndertheControlofGravityLIYan-bin，ZOURen—song，JIANGTong(TheSchoolofMechanicalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，LiaoningShenya

3、ng110870，China)Abstract：Wheninworkingsituation，three—axisairbearwillriotworkcorrectlyifitscenterofgravityandrotatingsharenotinthesamepositionbecauseoftheexistofgravitationaltorque．Sohowtosolvethegravitationaltorqueisthemainprocesstoimproveplatformworkingaccuracy．Forsolvingthatproblem，thebary

4、centerpositionmustbeconfirmed．Andhowtogetthecorect@rotationalangularvelacityisthemainsteptodeterminethelocationofthebarycenter．Withthecontrastoftraditionalmethodandab，凡讲nsimulation，whichareusedtomeasurerotationalangularvelocity，theconclusionCanbegotthatdynamicsimulationisamDreavailablewaytot

5、estvelocitythantraditionalmethod．KeyWords：Three--AxisAirBearTestbed；CenterofGravity；DynamicSimulation；RotationalAngularVelocity1引言唯一方位。旋转后公式为三轴气浮台的主要用途是提高卫星在轨运行的可靠性，降低卫星由于其他因素的影响而造成的不必要损失。卫星控制系统全物理仿真是指采用气浮台模拟卫星本体作为控制对象，其控制系统采用卫星控制系统实物所进行的仿真试昙佥Iu。式中：航角；国内外关于其自重作用下角速度测量方法的文献很少，如仰角；何获取其精确的速度值就成

6、为一个难题，就以传统的数学方法计滚动角。算出的结果应用到实际问题分析为例指出其存在的误差情况，以由动量矩定理：及通过实体建模，模拟仿真出精确结果的优越性。dt(2)2平衡动力学方程式中：r一回转中心与平台质心矢量；一附加外力矩，进一步化简在气浮平台回转中心建立随平台转动的结体动坐标系(Oxyz)得出：和相对地球静止的惯性定坐标系(OXYZ)。当其转动时，可用三个0-cos6cosOsinrcos0欧拉角表示其姿态。设初始时，惯性定坐标系和结体动坐标系重合，当给定一组m1cos+cosO0sinO×(3)欧拉角(1f，，，(b)时，可按照z、y,x顺序由三次连续转动确定平台l—s

7、incos0一sin00来稿日期：2013-12—06基金项目：辽宁省自然科学基金(201202161)作者简介：李延斌，(1964一)，男，辽宁人，副教授，硕士生导师，主要研究方向：航天器地面仿真技术82李延斌等：三轴气浮台自重作用下旋转角速度的研究第7期对式(4)进行简化可得：表1第1次对比时气浮台的相应数据Tab．1TheDataofFirstContrast(。。sfcos0+sin~bc瑚)(c。s8+rsin)(4)即sin(O．05236)=O．05234~O．05236，可以