[发明专利]一种太阳翼驱动机构微振动测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微振动测试方法，尤其涉及一种不同重力环境太阳翼驱动机构微振动测试方法，属于振动试验技术领域，可用于太阳翼驱动机构模拟在轨振动特性动态测量。

背景技术

影响卫星抖动和姿态稳定度的主要因素包括环境外力干扰、姿态机动、星上活动部件的扰动力矩等。卫星成像器件和星上活动部件引起的抖动时始终存在的，对成像质量的影响较大，因此有必要通过相应的控制手段加以抑制或隔离。星上活动部件主要指卫星太阳翼驱动机构，如图1所示，在卫星太阳翼3远离卫星本体结构1的末端安装一个转轴，然后在转轴上安装滚珠轴承，转轴与滚珠轴承配合实现卫星太阳翼3以太阳翼驱动机构（SADA）2为轴自由转动。为了研究在SADA（太阳翼驱动机构）等旋转部件激励下卫星结构抖动和挠性振动传播特性，以及对有效载荷指向的影响，需要对卫星太阳翼的扰动特性（不同边界条件下的扰动频谱特性）进行测量和数据分析，为展开抖动抑制方案研究奠定基础。当前，模拟太阳翼驱动机构在轨环境并直接测量仍不失为一种可行和有效的方案。目前，国内外尚未见有关此类太阳翼驱动机构微振动测试方法的文献报导。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种太阳翼驱动机构微振动测试方法，保证了被测试件的安全性，大大提高了测试精度。

本发明的技术解决方案是：一种太阳翼驱动机构微振动测试方法，步骤如下：

（1）建立微振动测试系统，该微振动测试系统包括支架、气浮台、扭矩传感器、直线轴承、法兰、微振动六分量测试台、数据采集和处理系统、辅助系统及模拟负载，气浮台通过螺栓固定在支架上，气浮台的转轴同扭矩传感器固连，扭矩传感器通过直线轴承与法兰固连并使三者的轴线成一条直线，微振动六分量测试台设置在支架内并通过框架与支架连接在一起，微振动六分量测试台中布置有四个沿水平方向安装的压电传感器和四个沿竖直方向安装的压电传感器，辅助系统由空气压缩机及输送管组成，空气压缩机产生的高压气体通过输送管输送到气浮台中用于气浮台进行重力卸载；模拟负载与气浮台固连且保证同心，用来测试负载对太阳翼驱动机构（6）微振动特性的影响；

（2）对微振动六分量测试台进行标定；标定方法为：首先将标定盘固定安装在微振动六分量测试台上，采用标准力锤敲击标定盘上的16个标定点，每次敲击时，数据采集和处理系统分别采集六分量测试台的八个传感器的频响函数，利用模态理论和广义逆算法求出标定矩阵，得到八个传感器的输出电压与力锤输入力之间的转换关系，即微振动六分量测试台的标定系数。

（3）将太阳翼驱动机构的下端安装在标定后的微振动六分量测试台上并使太阳翼驱动机构与微振动六分量测试台保持形心重合，法兰将太阳翼驱动机构的上端进行固定，模拟负载安装在气浮台的上部；

（4）由辅助系统向气浮台充气，使气浮台开始工作，将模拟负载的重力进行卸载；

（5）测试开始，控制太阳翼驱动机构产生微小扰动和转轴扰动，微振动六分量测试台上安装的八个压电传感器对微小扰动进行测量，扭矩传感器和光栅角位移传感器对转轴扰动进行测量；

（6）数据采集和处理系统对压电传感器测量的微小扰动信号、扭矩传感器测量的扭矩信号和光栅角位移传感器测量的角位移信号进行采集处理，得到太阳翼驱动机构的微振动特性。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）本发明采用气浮台作为气压支撑，克服了地面重力对太阳翼驱动机构的影响，测试时测量装置和被测量试件分离，不需要在被测试件上安装附加设备和传感器，不影响被测试件的动态特性，不损伤被测试件结构，保证了被测试件的安全性。

（2）本发明通过八个普通压电传感器的合理布置，从而使得六个自由度的微扰动信号可以利用现有的单向压电力传感器来测量，克服了缺少高精度三向传感器的问题，使得测量精度大大提高。

（3）本发明的扰动源可以置于测量系统内部或外部，提高了测量系统的适应性。

附图说明

图1为本发明的测试流程图；

图2为测试系统的组成结构图；

图3为本发明微振动六分量测试台的标定原理图。

具体实施方式