航天器微振動(dòng)集成建模與分析方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-14 13:15
航天器微振動(dòng)建模與分析技術(shù)主要包括擾動(dòng)設(shè)備建模與分析技術(shù)、結(jié)構(gòu)有限元建模與模型修正技術(shù)、整星集成建模技術(shù)等。針對(duì)傳統(tǒng)航天器微振動(dòng)建模與分析技術(shù)中,存在難以識(shí)別引起微振動(dòng)的本質(zhì)因素,有限元模型參數(shù)特別是阻尼矩陣的修正誤差仍然較大,LOS振動(dòng)對(duì)TDI-CCD成像質(zhì)量的影響研究也較為缺乏等科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題,本文首先分別建立了動(dòng)量輪、天線的動(dòng)力學(xué)理論模型,為了驗(yàn)證理論模型的正確性和識(shí)別動(dòng)力學(xué)模型擾動(dòng)參數(shù)值,試驗(yàn)測(cè)量了動(dòng)量輪和天線的擾動(dòng)特性。根據(jù)動(dòng)量輪的理論模型除能識(shí)別常規(guī)的動(dòng)量輪參數(shù)外,還能進(jìn)一步得到動(dòng)量輪的高次諧波擾動(dòng)參數(shù),并給出了相應(yīng)的辨識(shí)方法,以該方法識(shí)別了某國(guó)產(chǎn)動(dòng)量輪的擾動(dòng)參數(shù),再以這些參數(shù)為基礎(chǔ)建立有限元模型進(jìn)行微振動(dòng)分析,分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。其次,根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理把天線動(dòng)力學(xué)等效為平衡位置隨步進(jìn)電機(jī)每個(gè)控制周期而非連續(xù)變化的“單擺模型”,給出了該模型的解析解,分析結(jié)果表明:當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度較慢時(shí),一階基頻是控制的頻率,擾動(dòng)力大小隨轉(zhuǎn)速的增加而增加;當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度較快時(shí),天線一階基頻基本不變,在基頻處的響應(yīng)隨轉(zhuǎn)速的增大而增大,轉(zhuǎn)速越大零頻附近的響應(yīng)越大,分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:114 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究目的與意義
1.2 振動(dòng)源的動(dòng)力學(xué)建模分析研究進(jìn)展
1.2.1 動(dòng)量輪柔性動(dòng)力學(xué)建模與分析研究進(jìn)展
1.2.2 雙軸跟蹤天線柔性動(dòng)力學(xué)建模與分析研究進(jìn)展
1.3 全鏈路微振動(dòng)集成建模與分析研究進(jìn)展
1.3.1 DOCS
1.3.2 IMOS
1.3.3 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展
1.4 有限元模型修正研究進(jìn)展
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 動(dòng)量輪微振動(dòng)建模與試驗(yàn)
2.1 動(dòng)量輪結(jié)構(gòu)及其擾振模型
2.1.1 動(dòng)量輪基本結(jié)構(gòu)
2.1.2 動(dòng)量輪動(dòng)力學(xué)解析模型
2.2 動(dòng)量輪擾動(dòng)測(cè)量
2.2.1 測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)搭建
2.2.2 模態(tài)測(cè)試
2.2.3 傳函測(cè)試
2.2.4 升速過(guò)程擾動(dòng)力數(shù)據(jù)
2.2.5 穩(wěn)態(tài)擾動(dòng)力數(shù)據(jù)
2.3 動(dòng)量輪相關(guān)特性參數(shù)識(shí)別
2.3.1 動(dòng)量輪參數(shù)識(shí)別
2.3.2 擾動(dòng)數(shù)據(jù)擬合方法
2.3.3 擾動(dòng)輸出響應(yīng)分析
2.3.4 解析模型中轉(zhuǎn)速對(duì)動(dòng)量輪輸出對(duì)影響規(guī)律分析
2.4 動(dòng)量輪精確有限元建模及試驗(yàn)驗(yàn)證
2.5 本章小結(jié)
第3章 雙軸跟蹤天線微振動(dòng)建模
3.1 雙軸跟蹤天線及步進(jìn)電機(jī)概述
3.1.1 雙軸跟蹤天線概述
3.1.2 步進(jìn)電機(jī)原理
3.2 天線動(dòng)力學(xué)解析模型
3.2.1 含步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)微振動(dòng)的一般解析模型
3.2.2 含步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)微振動(dòng)的調(diào)整時(shí)間
3.2.3 含步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)微振動(dòng)的簡(jiǎn)化解析解
3.2.4 天線微振動(dòng)解析模型分析
3.3 天線動(dòng)力學(xué)解析模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.4 天線擾動(dòng)有限元分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 整星微振動(dòng)全鏈路集成建模與分析
4.1 整星微振動(dòng)全鏈路集成建模方法
4.1.1 結(jié)構(gòu)模型及其修正
4.1.2 光學(xué)模型
4.1.3 姿態(tài)控制模型
4.1.4 擾動(dòng)加載與振源輸入方法
4.1.5 子模型接口關(guān)系
4.1.6 全鏈路集成模型
4.2 整星微振動(dòng)全鏈路分析方法
4.2.1 時(shí)域分析
4.2.2 頻域分析
4.2.3 敏感度分析
4.3 整星微振動(dòng)全鏈路分析方法驗(yàn)證
4.3.1 基于有限元模型分析的對(duì)比驗(yàn)證
4.3.2 基于姿態(tài)控制仿真的對(duì)比驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柔性航天器姿控執(zhí)行機(jī)構(gòu)微振動(dòng)集中隔離與分散隔離對(duì)比研究[J]. 李靜,龐巖,馮咬齊,劉磊. 航天器環(huán)境工程. 2016(01)
[2]懸臂式SGCMG的高速轉(zhuǎn)子的徑向振動(dòng)特性研究[J]. 羅睿智,虎剛,王全武. 振動(dòng)與沖擊. 2014(05)
[3]雙軸衛(wèi)星天線擾動(dòng)特性建模、仿真及試驗(yàn)[J]. 伍時(shí)建,程偉. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(11)
[4]帶撓性附件的航天器結(jié)構(gòu)-姿態(tài)耦合動(dòng)力學(xué)[J]. 王欽,何星星,文援蘭. 上海航天. 2011(02)
[5]航天器反作用輪擾動(dòng)精細(xì)模型[J]. 孫杰,趙陽(yáng),王本利. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)
[6]反作用輪系統(tǒng)內(nèi)干擾建模與仿真分析[J]. 李連軍,戴金海. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2005(08)
[7]空間可展開(kāi)天線結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 劉明治,高桂芳. 宇航學(xué)報(bào). 2003(01)
[8]復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、控制的幾個(gè)問(wèn)題[J]. 程緒鐸,王照林. 安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2000(01)
[9]柔性航天器的動(dòng)力學(xué)建模問(wèn)題[J]. 繆炳祺,曲廣吉,程道生. 中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 1999(05)
[10]大型星載可展開(kāi)天線的展開(kāi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題[J]. 邱揚(yáng),劉明治. 中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 1992(01)
博士論文
[1]撓性航天器建模與姿態(tài)控制系統(tǒng)研究[D]. 蔡鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]環(huán)形可展開(kāi)衛(wèi)星天線的固有特性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 萬(wàn)小平.西北工業(yè)大學(xué) 2004
[2]可展開(kāi)天線中柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)DAEs的數(shù)值方法研究[D]. 王從思.西安電子科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3185704
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:114 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究目的與意義
1.2 振動(dòng)源的動(dòng)力學(xué)建模分析研究進(jìn)展
1.2.1 動(dòng)量輪柔性動(dòng)力學(xué)建模與分析研究進(jìn)展
1.2.2 雙軸跟蹤天線柔性動(dòng)力學(xué)建模與分析研究進(jìn)展
1.3 全鏈路微振動(dòng)集成建模與分析研究進(jìn)展
1.3.1 DOCS
1.3.2 IMOS
1.3.3 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展
1.4 有限元模型修正研究進(jìn)展
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 動(dòng)量輪微振動(dòng)建模與試驗(yàn)
2.1 動(dòng)量輪結(jié)構(gòu)及其擾振模型
2.1.1 動(dòng)量輪基本結(jié)構(gòu)
2.1.2 動(dòng)量輪動(dòng)力學(xué)解析模型
2.2 動(dòng)量輪擾動(dòng)測(cè)量
2.2.1 測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)搭建
2.2.2 模態(tài)測(cè)試
2.2.3 傳函測(cè)試
2.2.4 升速過(guò)程擾動(dòng)力數(shù)據(jù)
2.2.5 穩(wěn)態(tài)擾動(dòng)力數(shù)據(jù)
2.3 動(dòng)量輪相關(guān)特性參數(shù)識(shí)別
2.3.1 動(dòng)量輪參數(shù)識(shí)別
2.3.2 擾動(dòng)數(shù)據(jù)擬合方法
2.3.3 擾動(dòng)輸出響應(yīng)分析
2.3.4 解析模型中轉(zhuǎn)速對(duì)動(dòng)量輪輸出對(duì)影響規(guī)律分析
2.4 動(dòng)量輪精確有限元建模及試驗(yàn)驗(yàn)證
2.5 本章小結(jié)
第3章 雙軸跟蹤天線微振動(dòng)建模
3.1 雙軸跟蹤天線及步進(jìn)電機(jī)概述
3.1.1 雙軸跟蹤天線概述
3.1.2 步進(jìn)電機(jī)原理
3.2 天線動(dòng)力學(xué)解析模型
3.2.1 含步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)微振動(dòng)的一般解析模型
3.2.2 含步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)微振動(dòng)的調(diào)整時(shí)間
3.2.3 含步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)微振動(dòng)的簡(jiǎn)化解析解
3.2.4 天線微振動(dòng)解析模型分析
3.3 天線動(dòng)力學(xué)解析模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.4 天線擾動(dòng)有限元分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 整星微振動(dòng)全鏈路集成建模與分析
4.1 整星微振動(dòng)全鏈路集成建模方法
4.1.1 結(jié)構(gòu)模型及其修正
4.1.2 光學(xué)模型
4.1.3 姿態(tài)控制模型
4.1.4 擾動(dòng)加載與振源輸入方法
4.1.5 子模型接口關(guān)系
4.1.6 全鏈路集成模型
4.2 整星微振動(dòng)全鏈路分析方法
4.2.1 時(shí)域分析
4.2.2 頻域分析
4.2.3 敏感度分析
4.3 整星微振動(dòng)全鏈路分析方法驗(yàn)證
4.3.1 基于有限元模型分析的對(duì)比驗(yàn)證
4.3.2 基于姿態(tài)控制仿真的對(duì)比驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柔性航天器姿控執(zhí)行機(jī)構(gòu)微振動(dòng)集中隔離與分散隔離對(duì)比研究[J]. 李靜,龐巖,馮咬齊,劉磊. 航天器環(huán)境工程. 2016(01)
[2]懸臂式SGCMG的高速轉(zhuǎn)子的徑向振動(dòng)特性研究[J]. 羅睿智,虎剛,王全武. 振動(dòng)與沖擊. 2014(05)
[3]雙軸衛(wèi)星天線擾動(dòng)特性建模、仿真及試驗(yàn)[J]. 伍時(shí)建,程偉. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(11)
[4]帶撓性附件的航天器結(jié)構(gòu)-姿態(tài)耦合動(dòng)力學(xué)[J]. 王欽,何星星,文援蘭. 上海航天. 2011(02)
[5]航天器反作用輪擾動(dòng)精細(xì)模型[J]. 孫杰,趙陽(yáng),王本利. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)
[6]反作用輪系統(tǒng)內(nèi)干擾建模與仿真分析[J]. 李連軍,戴金海. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2005(08)
[7]空間可展開(kāi)天線結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 劉明治,高桂芳. 宇航學(xué)報(bào). 2003(01)
[8]復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、控制的幾個(gè)問(wèn)題[J]. 程緒鐸,王照林. 安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2000(01)
[9]柔性航天器的動(dòng)力學(xué)建模問(wèn)題[J]. 繆炳祺,曲廣吉,程道生. 中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 1999(05)
[10]大型星載可展開(kāi)天線的展開(kāi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題[J]. 邱揚(yáng),劉明治. 中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 1992(01)
博士論文
[1]撓性航天器建模與姿態(tài)控制系統(tǒng)研究[D]. 蔡鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]環(huán)形可展開(kāi)衛(wèi)星天線的固有特性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 萬(wàn)小平.西北工業(yè)大學(xué) 2004
[2]可展開(kāi)天線中柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)DAEs的數(shù)值方法研究[D]. 王從思.西安電子科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3185704
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3185704.html
最近更新
教材專著