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随着高分辨率遥感影像在人类社会生活中作用日益突出,以高分辨遥感卫星为代表的高精度航天器必将成为未来各国的研究热点。高分辨率空间系统需要的“超静意义”力学环境受到航天器微振动的严重影响。抑制航天器微振动的最重要技术之一是航天器多自由度隔振。Stewart机构是一种空间六自由度高精度运动平台,结合Stewart机构理论与隔振技术,开展六自由度隔振技术的研究具有重大战略意义。为此,本文提出了基于Stewart机构的六自由度隔振方案,采用理论建模和仿真分析深入研究基于Stewart机构的隔振技术。论文主要工作和创新点如下:1.详细探讨了单自由度被动隔振、主动隔振和主被动联合隔振的设计方案,对三种隔振方案进行理论建模和特性分析。研究了在不同控制规律下主动力对系统特性的影响,得到绝对位置反馈和绝对速度反馈能显著提高低频隔振性能的结论。综合被动隔振和主动隔振的特性,提出了一种可行的具有较大隔振带宽的主被动联合隔振方案,奠定了多自由度隔振的基础。2.对单框架控制力矩陀螺在多种工况下的振动特性进行了实验测试,分析了振动的量级和带宽。设计了控制力矩陀螺六自由度柔性主被动联合隔振平台的一体化结构形式。以柔性虎克铰和柔性球铰代替传统被动铰链,消除了铰链间的碰撞和摩擦。3.研究了以四元数描述三维空间中物体转动的方法,在四维矢量空间中研究隔振平台的正向运动学,导出了形式上简单、对称的运动学方程——八元二次多项式方程组。构造了快速收敛的正向求解算法,能快速计算上平台相对下平台的唯一位姿。进行了1KHz采样频率的动态仿真,结果表明在进行四次迭代计算后,计算误差下降至10-15量级,验证了该方法的有效性。4.详细阐述了以凯恩方法在任务空间中建立隔振平台的多刚体动力学模型的过程,以张量的乘法运算代替函数求导运算,动力学方程简单规范,编程计算容易。为获得较精确的动力学计算结果,建立了隔振平台的刚柔耦合仿真计算模型,分析了陀螺群在线振动和姿态振动两种情况下弹簧等柔性构件的应力动态响应。5.根据多刚体动力学模型计算了六自由度隔振平台的固有频率,设计了六自由度被动隔振带宽,优化了被动隔振器的阻尼系数。设计了六自由度主被动联合隔振控制方案,提出了以下平台绝对速度反馈的PID控制策略,在ADAMS和Matlab环境下构建控制系统模型,进行联合仿真计算,验证了控制策略的有效性。