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为了满足空间科学实验对微重力环境,特别是低频段振动的特殊要求,需要给实验载荷增加主动隔振系统;激励器是主动隔振系统实现特定微重力环境的关键部件,其性能的高低直接影响到主动隔振系统的性能。作为载荷级主动隔振系统研制工作中的一部分,本文以载荷级主动隔振系统研制和激励器研究为背景,根据空间应用特点和总体任务需要,结合仿真与实验,对主动隔振系统激励器进行静态标定测试与分析研究。
为了满足标定系统实时变化的控制器输出要求,必须标定激励器的设计参数,关键是得到输出力和输入电流的关系。本文设计了一套用于进行激励器静态标定的自动测试系统,介绍了其硬件结构设计、软件模型及测试数据处理。系统硬件结构包含力传感器、力值显示控制仪、三轴位移台、电机驱动器模块及数据接收分发模块。系统软件采用LabVIEW编程技术,实现了对信号的采样、显示和存储。利用Matlab进行数据的处理,得到相应的处理结果,建立激励器作用力的力值模型。同时利用有限元方法对激励器进行了电磁效应分析,并与实物标定结果进行了对比。此外还对激励器及主动隔振系统进行了力学分析,包括系统级的静力分析、模态分析、正弦振动响应分析和随机振动响应分析,以及永磁铁的安装强度分析。本文研究为激励器进一步的优化设计提供了技术依据。