[发明专利]一种基于磁浮作动器的气浮台干扰力矩模拟方法及系统

权利要求书

1.一种基于磁浮作动器的气浮台干扰力矩模拟方法，其特征在于，包括：

步骤1：模拟卫星的振动源进行傅里叶分析，确定气浮台试验中需要施加的干扰力矩的幅值和频率；

步骤2：根据磁浮作动器的安装位置和步骤1中计算得到的需要施加的干扰力矩的幅值和频率，计算不同频率下磁浮作动器作用力；

步骤3：根据磁浮作动器作用力，计算不同频率对应的电流幅值，并通过电流发生器输出到磁浮作动器线圈，和固定的匀强磁场作用产生需要的干扰力矩；

在所述步骤1中，根据卫星设计以及试验数据通过傅里叶变换计算得到常值干扰力矩A₀、帆板振动产生的干扰力矩频率f₁和幅值A₁、飞轮产生的干扰力矩频率f₂和幅值A₂、天线驱动产生的干扰力矩频率f₃和幅值A₃、环境干扰力矩频率f₄和幅值A₄，从而得到干扰力矩的信号形式为：

d₁＝A₁cos(2πf₁t),

d₂＝A₂cos(2πf₂t),

d₃＝A₃cos(2πf₃t),

d₄＝A₄cos(2πf₄t),

合成的干扰力矩形式为：

d＝A₀+A₁cos(2πf₁t)+A₂cos(2πf₂t)+A₃cos(2πf₃t)+A₄cos(2πf₄t)

其中，t是相对初始时刻的时间；

所述步骤2中，根据磁浮作动器线圈中点到气浮台质心的距离得到对应力的输入形式为：

其中，L是磁浮作动器线圈中点到气浮台质心的距离 ；

所述步骤3中，根据电磁原理，通过对磁场中线圈施加控制电流的方式产生不同频率的控制力，从而产生需要的干扰力矩，能够输出更高带宽的干扰力矩；

所述步骤3中根据磁浮作动器的磁场常数，得到控制电流的输出为：

其中K是磁浮作动器输出力和电流比例常数；

由电流生成器分别产生常值电流频率为f₁幅值为的电流、频率为f₂幅值为的电流、频率为f₃幅值为的电流、频率为f₄幅值为的电流；并通过脉宽调制产生需要的输出电流。

2.一种基于磁浮作动器的气浮台干扰力矩模拟系统，其特征在于，包括：

模块M1：模拟卫星的振动源进行傅里叶分析，确定气浮台试验中需要施加的干扰力矩的幅值和频率；

模块M2：根据磁浮作动器的安装位置和步骤1中计算得到的需要施加的干扰力矩的幅值和频率，计算不同频率下磁浮作动器作用力；

模块M3：根据磁浮作动器作用力，计算不同频率对应的电流幅值，并通过电流发生器输出到磁浮作动器线圈，和固定的匀强磁场作用产生需要的干扰力矩；

在所述模块M1中，根据卫星设计以及试验数据通过傅里叶变换计算得到常值干扰力矩A₀、帆板振动产生的干扰力矩频率f₁和幅值A₁、飞轮产生的干扰力矩频率f₂和幅值A₂、天线驱动产生的干扰力矩频率f₃和幅值A₃、环境干扰力矩频率f₄和幅值A₄，从而得到干扰力矩的信号形式为：

d₁＝A₁cos(2πf₁t),

d₂＝A₂cos(2πf₂t),

d₃＝A₃cos(2πf₃t),

d₄＝A₄cos(2πf₄t),

合成的干扰力矩形式为：

d＝A₀+A₁cos(2πf₁t)+A₂cos(2πf₂t)+A₃cos(2πf₃t)+A₄cos(2πf₄t)

其中，t是相对初始时刻的时间；

所述模块M2中，根据磁浮作动器线圈中点到气浮台质心的距离可得到对应力的输入形式为：

其中，L是磁浮作动器线圈中点到气浮台质心的距离 ；

所述模块M3中，根据电磁原理，通过对磁场中线圈施加控制电流的方式产生不同频率的控制力，从而产生需要的干扰力矩，能够输出更高带宽的干扰力矩；

所述模块M3中根据磁浮作动器的磁场常数，得到控制电流的输出为：

其中K是磁浮作动器输出力和电流比例常数；

由电流生成器分别产生常值电流频率为f₁幅值为的电流、频率为f₂幅值为的电流、频率为f₃幅值为的电流、频率为f₄幅值为的电流；并通过脉宽调制产生需要的输出电流。