CN109540198B - 一种抛物柱面天线展开反射面地面试验设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于卫星***技术领域，公开了一种抛物柱面天线展开反射面地面试验设备，包括支撑桁架、吊挂装置和主动跟随控制***；所述支撑桁架通过安装架与吊挂装置相连接；所述吊挂装置由柱面方向被动跟随装置(下层)、弧面方向主动跟随装置(上层)和竖直跟随装置(中层)组成；所述主动跟随控制***包括水平主动跟随控制***、竖直跟随控制***和力、位移测量装置。本发明结合抛物柱面天线展开反射面的展开原理，以及展开过程重力/重力矩的精确卸载需求，设计了一种主、被动跟随联合使用的吊挂式地面展开试验设备，精度较高，为总体实现卫星天线的各项地面试验，提供强有力的技术支持和工程实践保障。

Description

一种抛物柱面天线展开反射面地面试验设备

技术领域

本发明属于卫星***技术领域，尤其涉及一种抛物柱面天线展开反射面地面试验设备。

背景技术

作为卫星***的重要组成结构，卫星天线展开试验中各项数据的准确性是卫星顺利完成空间任务的重要保障。因此，研制一套高精度的卫星天线地面试验设备具有重要意义。空间航天器在地面环境会受到重力作用，而在轨运行时处于失重状态，因此卫星天线在太空中能否成功展开收拢且保持平衡稳定状态是一项必不可少的试验内容。为了模拟卫星天线在折展过程中真实的零重力环境，卫星天线随动吊挂重力补偿试验装置的设计尤为重要。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)目前应用较广泛的重力补偿方法有水浮力、气体浮力、自由落体运动和吊挂重力补偿。而在卫星天线领域中气体浮力与吊挂重力补偿应用最广

(2)目前国内外对于大型复杂的可折展天线的展开试验装备比较稀缺，应用较多的是气浮式展开试验装置，但该类试验装置适用于小型天线。

(3)气浮式试验装置费用高、精度低、结构移动不便、试验过程繁琐。难以满足跟随天线运动轨迹的要求。

(4)星载大型天线展开过程中结构形状改变导致的重心位置迁移从而难以实现补偿，采用气浮式只能进行平面仿真且对试验环境要求很高，对于大型星载天线，气浮式难以做到多次加载及卸载与重复试验，耗费巨大。

解决上述技术问题的难度和意义：本发明提供了一种微重力大型折展天线试验装置，解决了如何在地表环境中星天线在空间轨道中不受重力的问题，且该装置结构设计合理、结构可靠、稳定性高、可实现大型卫星天线微重力折展试验要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种抛物柱面天线展开反射面地面试验设备。

本发明是这样实现的，一种抛物柱面天线展开反射面地面试验设备包括支撑桁架、吊挂装置和主动跟随控制***；

所述支撑桁架通过安装架与吊挂装置相连接；

所述吊挂装置由柱面方向被动跟随装置(下层)、弧面方向主动跟随装置(上层)和竖直跟随装置(中层)组成；

所述主动跟随控制***包括水平主动跟随控制***、竖直跟随控制***和力、位移测量装置。

进一步，所述支撑桁架采用可拆卸式拼接单位形式的桁架单元组成，包括桁架和底座；所述桁架是由多个可拼接和拆卸式的单元组成，单元尺寸为：800mm×800mm×800mm，共有350个桁架单元；所述单元由直杆、斜杆和连接球头组成；所述桁架顶部采用双层布局；所述底座由框架、滚轮、刹车片和固定螺杆组成，共有8个底座。

进一步，所述柱面方向被动跟随装置位于吊挂装置的最下端，被动跟随装置的上端通过拉索与竖直跟随装置相联，下端通过拉索与天线吊点相联，共设有9组被动跟随装置，每组被动跟随装置由圆柱导轨、滑块、方管、支架和角度编码器组成，且角度编码器通过支架安装在中间的滑块上。

进一步，所述弧面方向跟随装置位于整个吊挂装置最上层，由上层安装架、水平调节柱、导轨安装方管、导轨、滑块、滑动梁、驱动电机、同步带传动装置组成；所述上层安装架共有5根，所述滑动梁设有8个，固定梁设有1个；所述滑动梁上表面与滑块联接，下表面用于安装竖直方向的主动跟随装置，数量与柱面方向被动跟随装置对应；所述滑动梁与同步带传动装置固定，通过驱动电机驱动实现吊点沿弧面方向的跟随运动，且一根滑动梁采用两套同步带传动装置完成驱动。

进一步，所述竖直跟随装置采用分离式设计，阶梯状分布，包含驱动转置和吊点装置，驱动装置由伺服电机、蜗轮蜗杆(直角减速器)、钢丝收纳轮组成，吊点装置由滑轮组、缓冲弹簧、力传感器、钢丝绳、安装支座等部件组成；钢丝绳末端与柱面方向被动跟随装置的支架连接，通过电机收放钢丝绳；滑轮组将拉索的拉力转换成传感器的压力，压力传感器测量钢丝绳拉力，为竖直跟随装置提供反馈信号，缓冲弹簧的作用是避免突变力，保证控制精度；每组被动跟随装置采用2组竖直方向主动跟随装置。

进一步，所述主动跟随控制***的水平方向的控制结构为：倾角传感器测量吊丝与铅垂方向之间的夹角，夹角与期望的垂向标定角度(自然铅垂角度)进行比较，其偏差作为输入，通过合适的控制律控制悬吊平移机构的电机执行器按期望的规律进行运动，减小偏差，最终保持吊丝保持铅垂。

进一步，所述主动跟随控制***的竖直方向的控制结构为：力传感器测量吊丝拉力，与期望的配重力进行比较，其偏差作为输入，通过合适的控制律控制悬吊收卷机构拉动吊丝，减小与期望的配重力之间的偏差，最终保持吊丝拉力等于配重力。

进一步，所述主动跟随控制***的电控***由供配电单元、数据采集单元、电机驱动单元和随动控制单元。

本发明的优点及积极效果为：本发明结合抛物柱面天线展开反射面的展开原理，以及展开过程重力/重力矩的精确卸载需求，设计了一种主、被动跟随联合使用的吊挂式地面展开试验设备，精度较高，竖直跟随装置的直线度在20毫米以下，水平跟随装置的水平度在10毫米以下，主动跟随装置的启动角度阈值在距要求值1.3°范围以内波动。该类装置对于卫星***的发展具有重要意义，为总体实现卫星天线的各项地面试验，提供强有力的技术支持和工程实践保障。

附图说明

图1是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的总体构型图；

图2是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的***组成图；

图3是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的展开反射面地面试验设备的操作流程；

图4是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的水平方向运动控制结构；

图5是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的垂直方向运动控制结构；

图6是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的抛物柱面天线展开反射面展开状态吊挂形式图；

图7是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的抛物柱面天线展开反射面收拢状态吊挂形式图；

图8是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的包络尺寸图a；

图9是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的包络尺寸图b；

图10是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的支撑桁架结构图；

图11是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的洐架单元图；

图12是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的底座结构图；

图13是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的吊挂装置机构组成图；

图14是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的柱面被动跟随装置图；

图15是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的角度编码器安装形式图；

图16是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的弧面方向主动跟随装置结构图；

图17是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的弧面方向主动跟随装置结构组成图；

图18是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的弧面方向主动跟随装置的结构形式图a；

图19是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的弧面方向主动跟随装置的结构形式图b；

图20是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的驱动装置采用阶梯状分布图；

图21是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的电控***基本组成；

图22是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的力随动控制***组成图；

图23是本发明实施例提供的抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的水平偏移随动控制***组成图；

图中：1、支撑桁架；2、吊挂装置；3、主动跟随控制***；4、安装架；5、柱面方向被动跟随装置；6、弧面方向主动跟随装置；7、竖直跟随装置组成；8、圆柱导轨；9、滑块；10、方管；11、支架；12、角度编码器；13、摆杆；14上层安装架；15、水平调节柱；16、导轨安装方管；17、导轨；18、滑动梁；19、驱动电机；20、同步带传动装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1和图2所示，抛物柱面天线展开反射面地面试验设备包括支撑桁架1、吊挂装置2和主动跟随控制***3；

所述支撑桁架1通过安装架4与吊挂装置2相连接；

所述吊挂装置2的主要功能是跟随天线吊点水平方向和竖直方向的运动，并实现重力和重力矩的卸载由柱面方向被动跟随装置5(下层)、弧面方向主动跟随装置6(上层)和竖直跟随装置7(中层)组成；

所述主动跟随控制***3包括水平主动跟随控制***、竖直跟随控制***和力、位移测量装置。

作为本发明的优选实施例，所述支撑桁架1采用可拆卸式拼接单位形式的桁架单元组成，包括桁架和底座；所述支撑桁架1是由多个可拼接和拆卸式的单元组成，单元尺寸为：800mm×800mm×800mm，共有350个桁架单元；所述单元由直杆、斜杆和连接球头组成；所述桁架顶部采用双层布局；所述底座由框架、滚轮、刹车片和固定螺杆组成，共有8个底座。

作为本发明的优选实施例，所述柱面方向被动跟随装置5位于吊挂装置2的最下端，被动跟随装置的上端通过拉索与竖直跟随装置相联，下端通过拉索与天线吊点相联，共设有9组被动跟随装置，每组被动跟随装置由圆柱导轨8、滑块9、方管10、支架11和角度编码器12组成，且角度编码器12通过支架11安装在中间的滑块9上，通过摆杆13实现拉索沿弧面方向的角位移的测量。

作为本发明的优选实施例，所述弧面方向跟随装置6位于整个吊挂装置最上层，由上层安装架14、水平调节柱15、导轨安装方管16、导轨17、滑块9、滑动梁18、驱动电机19、同步带传动装置20组成；所述上层安装架14共有5根，所述滑动梁18设有8个，固定梁设有1个；所述滑动梁18上表面与滑块9联接，下表面用于安装竖直方向的主动跟随装置，数量与柱面方向被动跟随装置对应；所述滑动梁18与同步带传动装置20固定，通过驱动电机19驱动实现吊点沿弧面方向的跟随运动，且一根滑动梁18采用两套同步带传动装置19完成驱动。

作为本发明的优选实施例，所述竖直跟随装置7采用分离式设计，阶梯状分布，包含驱动转置和吊点装置，驱动装置由伺服电机、蜗轮蜗杆(直角减速器)、钢丝收纳轮组成，吊点装置由滑轮组、缓冲弹簧、力传感器、钢丝绳、安装支座等部件组成；钢丝绳末端与柱面方向被动跟随装置的支架连接，通过电机收放钢丝绳；滑轮组将拉索的拉力转换成传感器的压力，压力传感器测量钢丝绳拉力，为竖直跟随装置提供反馈信号，缓冲弹簧的作用是避免突变力，保证控制精度；每组被动跟随装置采用2组竖直方向主动跟随装置。

作为本发明的优选实施例，所述主动跟随控制***3的水平方向的控制结构为：倾角传感器测量吊丝与铅垂方向之间的夹角，夹角与期望的垂向标定角度(自然铅垂角度)进行比较，其偏差作为输入，通过合适的控制律控制悬吊平移机构的电机执行器按期望的规律进行运动，减小偏差，最终保持吊丝保持铅垂。

作为本发明的优选实施例，所述主动跟随控制***3的竖直方向的控制结构为：力传感器测量吊丝拉力，与期望的配重力进行比较，其偏差作为输入，通过合适的控制律控制悬吊收卷机构拉动吊丝，减小与期望的配重力之间的偏差，最终保持吊丝拉力等于配重力。

作为本发明的优选实施例，所述主动跟随控制***3的电控***由供配电单元、数据采集单元、电机驱动单元和随动控制单元。

下面具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

1、抛物柱面天线展开反射面地面试验设备组成

结合抛物柱面天线展开反射面的展开原理，以及展开过程重力/重力矩的精确卸载需求，设计了一种主、被动跟随联合使用的吊挂式地面展开试验设备，该地面试验设备由支撑桁架、吊挂装置和主动跟随控制***组成，如图2所示；

吊挂装置由水平跟随装置与竖直跟随装置组成，其中水平跟随装置又分为主动跟随与被动跟随。主动跟随控制***包含水平主动跟随控制***、竖直跟随控制***和力、角位移测量等。

抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的具体结构组成如图1所示。抛物柱面天线展开反射面展开状态吊挂形式如图6所示，抛物柱面天线展开反射面收拢状态吊挂形式如图7所示，抛物柱面天线展开反射面地面试验设备包络尺寸为：18485×16085×12000mm，如图8、9所示。

2、抛物柱面天线展开反射面地面试验设备的操作流程如下(如图10所示)：

2.1展开准备阶段

天线安装，将展开反射面选定吊点与地面试验设备的吊点末端相联，通过测定各拉索的力，对固定端的位置、高度、角度进行调整，并将天线展开起点与支撑工装固定，为展开试验做准备；

各吊挂点拉力调试，工作状态检测，工作不正常，判断故障并处理；

编码器倾斜角度调试，工作状态检测，工作不正常，判断故障并处理。

2.2展开反射面展开阶段

展开反射面的展开过程，包含水平和竖直三个方向的展开运动，且三个方向同时展开，其中水平运动又包含柱面方向和弧面方向二自由度运动。

柱面跟随采用被动跟随，滑块在拉索作用力下被动调节吊点位置来跟随天线相应吊点位置。

弧面跟随采用主动跟随，通过角度编码器测量拉索监测弧面方向的角位移，控制天线沿弧面方向展开，展开过程中***监测展开是否正常，进行判断，展开不正常，判断故障并处理，直至正常展开；

竖直跟随采用主动跟随，通过压力传感器测量拉索拉力，控制天线沿竖直方向的展开，展开过程中***监测展开是否正常，进行判断，展开不正常，判断故障并处理，直至正常展开。

2.3展开到位

展开反射面展开到位，电机位置锁定。

3、设备机构详细设计

3.1支撑桁架

支撑框架用来支撑吊挂***平衡产品的重力载荷和总个试验装置本体的重量，支撑框架主体由桁架单元组成，采用可拆卸式拼接单位形式，见图11。

支撑桁架总体包络尺寸为：18.5m×16.1m×12.0m，包括桁架和底座(图11)，桁架是由多个可拼接和拆卸式单元组成，单元尺寸为：800mm×800mm×800mm，每个单元有直杆、斜杆和连接球头组成，如图12所示。由于支撑桁架整体跨度大，桁架顶部采用双层布局，试验装置约有350个桁架单元组成。底座由框架、滚轮、刹车片和固定螺杆组成，如图13所示，整个装置共采用8个底座。

3.2吊挂装置

地面试验设备吊挂装置的主要功能是跟随天线吊点水平方向和竖直方向的运动，并实现重力和重力矩的卸载。吊挂装置由柱面方向被动跟随装置(下层)、弧面方向主动跟随装置(上层)和竖直跟随装置组成(中层)(图14)，吊挂装置通过安装架与支撑桁架连接。

1)柱面方向被动跟随装置

根据抛物柱面天线的展开原理可以发现，在天线展开过程中，所选天线吊点沿天线柱面方向的每一列5个吊点具备相同的特点，即5个点在竖直方向上的高度始终相同、沿弧面方向吊点所在的位置始终处于同一直线上，但沿柱面方向，5个吊点会随着天线的展开逐渐远离。所以，根据所选吊点的特性，在弧面方向与竖直方向对具备相同特点的吊点采用同一装置完成统一吊挂，沿柱面采用被动跟随装置实现吊点的跟随。

被动跟随装置位于吊挂装置的最下端(图14)，可以最大程度的减小附加摩擦力和惯性力，减小跟随误差。所选择的81个吊点沿柱面方向共9列，所以共有9组被动跟随装置。

每组被动跟随装置(图15)由圆柱导轨、滑块、方管、支架和角度编码器组成。根据天线的展开原理，位于中间位置的吊点滑块固定不动，其余4个吊点滑块随着天线的展开沿圆柱导轨向两侧移动。被动跟随装置上端通过拉索与竖直跟随装置相联，下端通过拉索与天线吊点相联。

由于柱面方向天线的长度为12m，采用两个吊点跨度大，通过两个支架，将四个吊点合并成两个吊点，增加方管的刚度，减小挠度。为了增加竖直方向跟随装置的同步性，被动跟随装置上设置的吊点不宜过多。支架由2根铝型材和3个铰链组成。

由于5个吊点沿天线展开弧面方向的运动一致，此处设置只设置一个角度编码器。角度编码器通过支架安装在中间滑块上，通过摆杆实现拉索沿弧面方向的角位移的测量，见图16，角度编码器的测量值实时反馈到弧面跟随装置的控制***，为弧面方向的跟随运动提供反馈信息。

2)弧面方向主动跟随装置

弧面方向跟随装置位于整个吊挂装置最上层，为了实现天线三维展开过程中吊点的跟随，吊挂装置使用了大量的导轨、型材等零部件，附加摩擦力及惯性力大，抛物柱面天线的展开驱动力难以克服这些附加因素而完成展开动作，所以沿天线展开的弧面方向采用主动跟随装置。

弧面方向主动跟随装置(图17)主要由上层安装架、水平调节柱、导轨安装方管、导轨、滑块、滑动梁、驱动电机、同步带传动装置组成，见图18所示，。安装架将整个吊挂装置与支撑桁架联接，水平调节柱用于调整导轨水平高度。

抛物柱面天线沿柱面方向的长度为12m，跨度较大，另外整个天线的重量及附加零部件的质量都是主动跟随装置的负载，为了增加吊挂的整体刚度、减小挠度变形，设置了5根安装架。

滑动梁上表面与滑块联接，下表面用于安装竖直方向的主动跟随装置，其数量与柱面方向被动跟随装置对应，由于天线展开起点所在吊点沿弧面方向不发生位移变化，所以设置8个滑动梁，1个固定梁。滑动梁与同步带固定，通过电机驱动实现吊点沿弧面方向的跟随运动。由于滑动梁较长，一根滑动梁采用两套传动装置完成驱动。

3)竖直方向主动跟随装置

竖直跟随装置的功能是跟随天线吊点竖直方向的运动，对天线吊点提供平衡力卸载重力及重力矩。其工作原理：力传感器实时监测绳索拉力，通过电机收放绳索，使拉力平衡产品的重力实现反馈控制，当钢丝绳拉力增大时，通过控制电机转动放钢丝绳，反之则收绳，控制钢丝绳的拉力在误差范围内。

由于空间限制，竖直跟随装置(图19、20)采用分离式设计，包含驱动转置和吊点装置，驱动装置由伺服电机、蜗轮蜗杆(直角减速器)、钢丝收纳轮组成，吊点装置由滑轮组、缓冲弹簧、力传感器、钢丝绳、安装支座等部件组成，钢丝绳末端与柱面方向被动跟随装置的支架连接，通过电机收放钢丝绳，使钢丝绳的拉力平衡产品的重力。滑轮组将拉索的拉力转换成传感器的压力，压力传感器测量钢丝绳拉力，为竖直跟随装置提供反馈信号，缓冲弹簧的作用是避免突变力，保证控制精度。

为了实现柱面方向被动跟随装置整体竖直方向的跟随运动，每组被动跟随装置采用2组竖直方向主动跟随装置。由于吊点可利用空间小，竖直方向主动跟随装置的驱动装置采用阶梯状分布(图21)，避免吊点间干涉。

4、地面试验设备控制***设计

4.1控制***功能

电控***主要实现天线折展整个流程中的行程的控制、力加载控制和***展开过程中的力随动控制；实现包括命令发送、状态监控和提醒、故障诊断等必要的人机交互；实现***参数设置、辅助装调等功能。

4.2控制***基本方案

天线展开过程主要包括水平面的平移运动和重力方向的运动，同时重力方向要考虑重力平衡。因此吊挂控制***需要控制悬吊平台的吊丝保持重力方向，同时需要控制悬吊平台跟随天线水平方向运动；另外控制吊丝上下运动实现跟随天线重力方向的运动和重力平衡。悬吊控制***可以采用多种方式，考虑到***设计的灵活性和成本，主要采用了基于伺服电机的随动控制方式。

水平方向的控制结构如图22所示，倾角传感器测量吊丝与铅垂方向之间的夹角，夹角与期望的垂向标定角度(自然铅垂角度)进行比较，其偏差作为输入，通过合适的控制律控制悬吊平移机构的电机执行器按期望的规律进行运动，减小偏差，最终保持吊丝保持铅垂。

垂直方向的控制结构如图23所示，力传感器测量吊丝拉力，与期望的配重力进行比较，其偏差作为输入，通过合适的控制律控制悬吊收卷机构拉动吊丝，减小与期望的配重力之间的偏差，最终保持吊丝拉力等于配重力。具体天线运动时，电机驱动收卷机构收拉吊丝随动，使吊丝张紧为预期的配重力。当天线有向上的运动分量时，吊丝张紧力变小，需要电机正转收紧吊丝；天线有向下的运动分量时，吊丝张紧力变大，电机需要反转放松吊丝。

4.3控制***组成

控制***主要采用具有输入输出接口电路的工业控制计算机作为基本控制部件，与伺服控制器、交流伺服放大器和电气控制装置等构成全数字式微机控制***。主要由控制计算机、传感器、电机以及相关的减速机和驱动放大器等部分组成。

由方案可以看出，***收展随动控制***的控制主要是水平偏移和垂直力两种类型的控制。

水平方向随动电控部分除了传感器不同，其它基本相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种抛物柱面天线展开反射面地面试验设备，其特征在于，该抛物柱面天线展开反射面地面试验设备包括支撑桁架、吊挂装置和主动跟随控制***；

所述支撑桁架通过安装架与吊挂装置相连接；

所述吊挂装置由柱面方向被动跟随装置、弧面方向主动跟随装置和竖直跟随装置组成；

所述主动跟随控制***包括水平主动跟随控制***、竖直跟随控制***和力、位移测量装置；

所述支撑桁架采用可拆卸式拼接单位形式的桁架单元组成，包括桁架和底座；所述桁架是由多个可拼接和拆卸式的单元组成，单元尺寸为：800mm×800mm×800mm，共有350个桁架单元；所述单元由直杆、斜杆和连接球头组成；所述桁架顶部采用双层布局；所述底座由框架、滚轮、刹车片和固定螺杆组成，共有8个底座；

所述柱面方向被动跟随装置位于吊挂装置的最下端，被动跟随装置的上端通过拉索与竖直跟随装置相联，下端通过拉索与天线吊点相联，共设有9组被动跟随装置，每组被动跟随装置由圆柱导轨、滑块、方管、支架和角度编码器组成，且角度编码器通过支架安装在中间的滑块上；

所述弧面方向跟随装置位于整个吊挂装置最上层，由上层安装架、水平调节柱、导轨安装方管、导轨、滑块、滑动梁、驱动电机、同步带传动装置组成；所述上层安装架共有5根，所述滑动梁设有8个，固定梁设有1个；所述滑动梁上表面与滑块联接，下表面用于安装竖直方向的主动跟随装置，数量与柱面方向被动跟随装置对应；所述滑动梁与同步带传动装置固定，通过驱动电机驱动实现吊点沿弧面方向的跟随运动，且一根滑动梁采用两套同步带传动装置完成驱动；

所述竖直跟随装置采用分离式设计，阶梯状分布，包含驱动转置和吊点装置，驱动装置由伺服电机、蜗轮蜗杆、钢丝收纳轮组成，吊点装置由滑轮组、缓冲弹簧、力传感器、钢丝绳、安装支座部件组成；钢丝绳末端与柱面方向被动跟随装置的支架连接，通过电机收放钢丝绳；滑轮组将拉索的拉力转换成传感器的压力，压力传感器测量钢丝绳拉力，为竖直跟随装置提供反馈信号，缓冲弹簧的作用是避免突变力，保证控制精度；每组被动跟随装置采用2组竖直方向主动跟随装置。

2.如权利要求1所述抛物柱面天线展开反射面地面试验设备，其特征在于，所述主动跟随控制***的水平方向的控制结构为：倾角传感器测量吊丝与铅垂方向之间的夹角，夹角与期望的垂向标定角度进行比较，偏差作为输入，通过合适的控制律控制悬吊平移机构的电机执行器按期望的规律进行运动，减小偏差，最终保持吊丝保持铅垂。

3.如权利要求1所述抛物柱面天线展开反射面地面试验设备，其特征在于，所述主动跟随控制***的竖直方向的控制结构为：力传感器测量吊丝拉力，与期望的配重力进行比较，其偏差作为输入，通过合适的控制律控制悬吊收卷机构拉动吊丝，减小与期望的配重力之间的偏差，最终保持吊丝拉力等于配重力。

4.如权利要求1所述抛物柱面天线展开反射面地面试验设备，其特征在于，所述主动跟随控制***的电控***由供配电单元、数据采集单元、电机驱动单元和随动控制单元。

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