对接机构综合试验台主要用于地面模拟空间两飞行器对接的动力学过程,对机构设计的合理性、对接过程中的稳定性进行验证和评估。该试验台主要由六自由度运动平台、对接机构和计算机测控系统组成,可以精确模拟对接过程中两飞行器间的相对运动。由于“锥—杆”式对接机构结构简单,应用广泛,文中主要以该结构为例,对试验台系统进行了研究。首先,介绍了对接机构综合试验台的组成和工作原理,然后结合空间对接技术的发展背景,介绍了对接机构的主要结构、特点,对接仿真技术的发展概况。由于对接机构综合试验台是个典型的多输入、多输出非线性系统,对于该系统的建模存在诸多难题,文中利用凯恩(Kane)方法建立了平台多刚体动力学模型,并应用ADAMS动力学仿真软件建立了基于液压伺服系统的六自由度运动平台虚拟样机。对接机构模拟装置的质量相对于两飞行器质量忽略不计时,空间两飞行器间的对接可以近似等效为两刚体间的碰撞问题。基于对空间对接动力学和大回路控制的深入分析,文章建立了对接机构综合试验台的虚拟样机。借助ADAMS与Simulink的联合仿真技术,在给定对接初始条件(位姿和速度)下,进行了对接动力学仿真,并与空间两飞行器对接的仿真结果进行了比较,验证了大回路控制系统动力学控制原理的正确性;与试验结果进行了比较,验证了样机模型的正确性。另外,文章还分析了在对接过程中缓冲机构刚度、阻尼参数变化所产生的影响。