异体同构、刚度阻尼闭环反馈控制的弱撞击式对接系统

摘要

本发明公开了一种异体同构、刚度阻尼闭环反馈控制的弱撞击式对接系统，两航天器的对接机构在规定的初始条件下接触产生相互作用，主动飞行器的对接机构对接环产生位置和姿态偏差，适应两对接机构的相对偏差；主动对接机构通过测量与对接环相连的6根直线驱动机构的位移，计算出对接环运动速度和位姿。根据预置的控制规律，确定主动对接机构对接环所需要的缓冲阻尼数据。通过安装在6根直线驱动装置上的电机，产生反作用力，直接驱动直线驱动装置进行对接过程的捕获和缓冲。本发明可将对接过程中碰撞载荷控制在很小的范围内，实现弱撞击对接，还可以通过改变控制规律实现与不同对接质量目标的对接与分离，并还可以实现与现有载人航天器之间的对接。

主权项

一种异体同构、刚度阻尼闭环反馈控制的弱撞击式对接系统，其特征在于，主动对接机构安装在追踪航天器上，被动对接机构安装在目标航天器上，所述主动对接机构进一步包括：主动对接环、捕获装置、对接框体、直线驱动装置、刚性连接装置和闭环反馈控制系统，其中，主动对接环：用于该追踪航天器和所述目标航天器的对接环的导向对准；捕获装置：用于相互靠近的航天器实现柔性连接；若干个直线驱动装置：每个直线驱动装置的一端活动连接于对接环，其另外一端活动连接于对接框体，其若干个直线驱动装置进一步至少包括伸缩机构、光电编码器和电机，伸缩机构与电机同步连动，每个直线驱动装置通过各自的光电编码器测量其位置信息；闭环反馈控制系统：所述对接环在初始条件下接触产生相互作用，追踪航天器的对接环上产生位置和姿态偏差，闭环反馈控制系统的采集器通过采集到该些光电编码器中的信号，计算出直线驱动机构的长度，后计算出对接环位姿和运动速度，以确定主动对接环所需要的缓冲阻尼数据，再通过安装在直线驱动机构上的电机产生相应反作用力，以驱动对接环进行捕获和缓冲；刚性连接装置：用于两航天器刚性连接和对接通道的形成。