基于静压气浮无摩擦气缸的高精度重力补偿系统的研究

项目名称： 基于静压气浮无摩擦气缸的高精度重力补偿系统的研究

项目编号： No.51405023

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 刘昱

作者单位： 北京石油化工学院

项目金额： 25万元

中文摘要： 伴随着航天科技的发展，重力补偿系统在模拟太空的零重力环境中起到了非常关键的作用。本研究拟将静压气浮无摩擦气缸引入重力补偿系统并研制样机，针对无摩擦气缸内的活塞间隙气体流动建立精确的数学模型，为无摩擦气缸的结构设计、参数优化及压力控制奠定了理论基础；利用粒子群算法对无摩擦气缸进行多目标优化的结构参数设计，并通过实验验证无摩擦气缸模型的正确性和优化方法的有效性；对基于比例流量阀的压力控制系统建立数学模型，为控制算法提供一个大致精确的参考模型；利用等温容器及层流狭缝管路，研制压力微分传感器，有效提取压力微分信号、抑制噪声；提出基于自抗扰技术的高精度压力控制算法，实现高精度的动态重力补偿。

中文关键词： 静压气浮式无摩擦气缸；结构优化；粒子群；压力控制；自抗扰

英文摘要： With the development of aerospace science and technology, the gravity compensation device takes a very critical role in simulation of zero gravity environment. This project aims to introducing the aerostatic frictionless cylinder into the gravity compensa

英文关键词： Aerostatic frictionless cylinder；Structure optimization；Particle Swarm Optimization；Pressure control；Active disturbance rejection