【摘要】：以載人航天三期工程的空間站在軌組裝任務(wù)為背景,根據(jù)空間站利用轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)進(jìn)行組裝的特定任務(wù)需求,對轉(zhuǎn)位組裝過程中的多體動力學(xué)建模進(jìn)行研究,對轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)連接體的轉(zhuǎn)位路徑與運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行規(guī)劃;針對組裝過程中空間站組合體的多體結(jié)構(gòu)、變構(gòu)型變參數(shù)、剛?cè)徇\(yùn)動耦合等特點(diǎn),設(shè)計(jì)了組合體的飛行姿態(tài)模式與控制方案,主要工作如下:明確輸入條件。參考“和平號”空間站轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù),提出適應(yīng)于我國空間站組裝的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)初步參數(shù),計(jì)算了空間站的質(zhì)量特性、剛?cè)狁詈舷禂?shù),確定了控制力矩陀螺和姿態(tài)測量敏感器參數(shù)。轉(zhuǎn)位組裝過程動力學(xué)建模研究。采用擬拉格朗日方程,推導(dǎo)了帶有大柔性附件的空間站組合體轉(zhuǎn)位組裝過程中的多體系統(tǒng)動力學(xué)模型,建立了適合于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模型。轉(zhuǎn)位組裝過程干涉影響分析與轉(zhuǎn)位路徑規(guī)劃研究�；贏DAMS動力學(xué)仿真軟件,對艙段轉(zhuǎn)位過程帆板之間的干涉情況進(jìn)行仿真。推導(dǎo)出帆板干涉模型,解算出帆板間產(chǎn)生干涉的條件,確定了最佳轉(zhuǎn)位路徑。轉(zhuǎn)位組裝過程運(yùn)動參數(shù)規(guī)劃研究。基于ADAMS動力學(xué)仿真軟件,對轉(zhuǎn)位過程的帆板振動位移、帆板振動產(chǎn)生的干擾力矩進(jìn)行仿真與分析,對艙段轉(zhuǎn)位過程對組合體產(chǎn)生的干擾力矩和干擾角動量進(jìn)行仿真與分析,確定了轉(zhuǎn)位過程的最佳運(yùn)動角速度。轉(zhuǎn)位組裝過程的空間站組合體姿態(tài)控制技術(shù)研究�；贚yapunov穩(wěn)定性理論,設(shè)計(jì)了一種魯棒性強(qiáng)的非線性控制算法,保持轉(zhuǎn)位過程中組合體的姿態(tài)對地定向穩(wěn)定,但引起單框架控制力矩陀螺(Single-gimbal Control Moment Gyro,SGCMG)角動量飽和問題。噴氣動量卸載會帶來控制與結(jié)構(gòu)耦合,因此設(shè)計(jì)了力矩平衡姿態(tài)(Torque Equilibrium Attitude,TEA)飛行模式來避免力矩陀螺角動量飽和,通過仿真分析比較,最終確定了轉(zhuǎn)位組裝過程中組合體的最佳飛行姿態(tài)模式與控制算法。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V448.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 何海峰,周維真;轉(zhuǎn)輪組裝過程中翻身及平臺設(shè)置[J];水電站機(jī)電技術(shù);2001年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 樊蓉;空間站轉(zhuǎn)位組裝過程姿態(tài)控制技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2015年

，

本文編號：2568497