建立了典型太陽能電池陣驅(qū)動系統(tǒng)（SADS）精細動力學(xué)模型,開展了擾動特性地面試驗測試,討論了產(chǎn)生擾動的必要條件,分析了直接激擾因素及其對應(yīng)擾動的時頻特點。結(jié)果表明:所建動力學(xué)模型分析結(jié)果與試驗測試擾動數(shù)據(jù)吻合良好（誤差<10%）;剛體轉(zhuǎn)動角加速度和模態(tài)振動加速度不同時為零是引起驅(qū)動系統(tǒng)擾動的前提條件;細分驅(qū)動、電機磁場非線性、時變齒輪嚙合參數(shù)等是驅(qū)動系統(tǒng)的主要內(nèi)部激擾因素;擾動力矩一般均具有周期變化特點,擾動成分集中在激擾頻率及其高倍頻附近,擾動幅度隨細分驅(qū)動步距、齒槽激擾幅度、電磁激擾幅度和嚙合參數(shù)變化幅度的增大而提高。 

【文章來源】：宇航學(xué)報. 2020,41(12)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

太陽能電池陣驅(qū)動系統(tǒng)組成示意圖

典型太陽能電池陣驅(qū)動系統(tǒng)如圖1所示,其中驅(qū)動裝置主要包括驅(qū)動控制器、步進電機、電刷-滑環(huán)組件以及齒輪減速器等部件。建模假設(shè)如下:1)航天器本體結(jié)構(gòu)為剛性體,并約束剛體位移和忽略推進劑消耗;2)忽略由驅(qū)動控制微處理器“數(shù)電-模電”轉(zhuǎn)換引入的系統(tǒng)誤差;3)忽略步進電機繞組磁滯、磁飽、互感效應(yīng)等因素,且繞組自感參數(shù)不隨轉(zhuǎn)子位置變化;4)只考慮齒輪減速器在驅(qū)動方向的變形和位移;5)在小變形情況下,忽略太陽能電池陣基板和展開鎖定裝置的材料和連接非線性;6)電刷-滑環(huán)間摩擦遠大于步進電機軸承摩擦。圖2說明SADS工作流程可分為驅(qū)動控制、驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)以及太陽能電池陣等三部分。1.1 驅(qū)動控制模型

式中:Kf為電磁力矩截斷階數(shù);Nb為驅(qū)動拍數(shù);Lmk和Lfk分別為定子繞組和虛擬轉(zhuǎn)子繞組第k階電感系數(shù);前兩項是由定子繞組和轉(zhuǎn)子永磁體作用產(chǎn)生的電磁力矩,第三項是由定轉(zhuǎn)子輪齒相互作用引入的齒槽力矩,其中含有驅(qū)動倍頻成分。此外,齒輪之間的動態(tài)嚙合力與輪齒間相互配合密切相關(guān),可以采用圖3所示的嚙合彈性力和阻尼力表征齒面間的動態(tài)傳動力Fg(t):


本文編號：3359181