文档介绍：航天器环境工程第 26 卷第 3 期
248 SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 2009 年 6 月
卫星虚拟振动试验系统研究
刘闯,向树红,冯咬齐
(北京卫星环境工程研究所,北京 100094)
摘要:卫星虚拟振动试验可以预示试验结果,为试验设计提供参考。文章首先对振动试验系统进行分析,
根据试验设备的不同和信号数据的传输规律,将系统分为 5 个分系统;研究各系统的特性,确定其在虚拟试验
系统中的仿真方法;然后重点阐释台体系统和振动控制系统的计算机仿真方法;最后将虚拟振动试验结果与实
际振动试验结果进行对比分析,结果显示两者基本一致。
关键词:振动试验;虚拟试验系统;卫星;仿真
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1673-1379(2009)03-0248-06
DOI:.1673-
1 引言方向振动试验,计算机控制系统输出的驱动信号还
需要经过电流相位幅值同步控制系统来使两个振
卫星振动试验是卫星研制过程中的重要环节, /
动台相位幅值同步。
但受到试验条件、试验对象、试验时间等的限制, /
振动台试验并不能达到预期的目标。随着结构设计航天器航天器
振动试验振动试验滤波及放大加速度计
滤波及放大电路系统
技术的发展,振动台虚拟试验技术是弥补这些问题控制系统控制系统电路系统
夹具
的一种有效措施,该技术己逐渐成为应用研究的前振动台振动台
沿课题[1]。
卫星虚拟振动试验系统是以本单位常用的振功放系统功放系统
动台实物作为对象,振动台实物系统中的各主要部图 1 振动试验系统
Fig. 1 The vibration test system
件都在计算机中建立模型,最终形成一个机械、电
功放系统
子、力学和控制等多系统、多信号协同仿真的虚拟
功放系统是振动台台体的配套设备,也是振动
试验系统。利用该系统结合不同的卫星分析模型,
台的动力源。它将来自控制系统的小功率信号放
可以进行响应的虚拟振动试验,虚拟试验的结果可
大,供给动圈足够的、不失真的功率。功放系统接
为试验设计提供参考。
收控制系统输出的电压信号,输出电流信号来驱动
2 振动试验系统分析
振动台台体运动。功放系统的传递函数是采用由功
振动台系统的工作方式见图 1,具体流程是: 放输出到振动台台体的电流与控制系统输出给功
试验时计算机控制系统输出的驱动信号经功放系放系统的电压的比值来计算。图 2 分别代表承力筒
统放大后输入振动台,使台面产生振动,振动台作试验和某卫星试验计算得到的功放系统传递函数。
用力由夹具传到卫星。振动控制点上的响应由加速由两个图比较可以看出,不同结构的传递函数基本
度传感器产生电荷信号,经过电荷放大器反馈到计相同,说明功放系统的传递函数与试验件无关。不
算机,利用振动控制系统,采用 4 点平均控制方法, 同量级试验的传递函数形状基本相同,反映在对数
进行比较和修正,使驱动信号在控制点上产生的加坐标系下只是高度不同,说明其只存在一个常系数
速度响应符合试验条件的要求。对于双振动