1 专业背景及气浮台系统介绍

　　1.1 专业背景

　　飞行器控制与信息工程专业是航天工程类重点专业，面向卫星、空间站、火箭与导弹等各类航天器，开展飞行器动力学与控制、航天器智能控制、微小卫星空间操控、空间态势感知等方向的教学与研究。该专业核心课程主要包括自动控制原理、数字电路与逻辑设计、航天器导航技术、航天器动力学基础、现代控制理论II、航天器控制技术、控制系统设计与数值仿真等。

　　该专业核心课程理论性较强、概念比较抽象，而且航天成本高、操作难度大，使得航天工程类专业教学往往停留在口头上而缺少创新实践，严重制约了航天类人才的培养。为了对航天器相关概念、先进智能控制算法以及研究成果进行快速演示，达到理论联系实际的目的，开发了一套微型三轴气浮台实验装置，以作为航天器动力学与控制物理仿真的主要教学设备。

　　1.2 气浮台系统

　　微型三轴气浮台可以演示航天器在失重环境下自由漂浮状态、三轴稳定状态等，使得教学内容更加直观，更加贴合实际。微型三轴气浮台主要由气浮系统、自动平衡调节系统、综合处理计算机、姿态测量系统、姿态控制系统、能源系统、通信系统、冷气系统、地面控制计算机、视觉测量系统等组成。

　　微型三轴气浮台适用于各层级的航天工程需求，实物如图1所示。

　　2 气浮台控制系统

　　3 气浮台控制系统对专业实践课的支撑作用

　　4 结语

　　基于航天工程类专业背景，针对航天专业相关知识较为复杂、不易理解的问题，开发了一套航天器姿态确定与控制地面物理仿真的微型三轴气浮台，用于本科生教学与研究生课题研究。微型三轴气浮台的控制系统设计，包括控制系统总体方案设计与执行机构配置。本文重点介绍了气浮台控制系统在专业实践课程中的应用。它对航天类控制专业教学起到了重要的支撑作用。

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陈志明 吴云华 华冰 于丹 贾庆贤　南京航空航天大学航天学院