【摘要】：以載人航天三期工程的空間站在軌組裝任務為背景,根據(jù)空間站利用轉(zhuǎn)位機構進行組裝的特定任務需求,對轉(zhuǎn)位組裝過程中的多體動力學建模進行研究,對轉(zhuǎn)位機構連接體的轉(zhuǎn)位路徑與運動參數(shù)進行規(guī)劃;針對組裝過程中空間站組合體的多體結構、變構型變參數(shù)、剛?cè)徇\動耦合等特點,設計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)位機構關鍵參數(shù),提出適應于我國空間站組裝的轉(zhuǎn)位機構初步參數(shù),計算了空間站的質(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)位組裝過程動力學建模研究。采用擬拉格朗日方程,推導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)動力學模型,建立了適合于控制系統(tǒng)設計的模型。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動力學仿真軟件,對艙段轉(zhuǎn)位過程帆板之間的干涉情況進行仿真。推導出帆板干涉模型,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)位組裝過程運動參數(shù)規(guī)劃研究�；贏DAMS動力學仿真軟件,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行仿真與分析,確定了轉(zhuǎn)位過程的最佳運動角速度。轉(zhuǎn)位組裝過程的空間站組合體姿態(tài)控制技術研究�；贚yapunov穩(wěn)定性理論,設計了一種魯棒性強的非線性控制算法,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構耦合,因此設計了力矩平衡姿態(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。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V448.2

【相似文獻】

相關期刊論文 前1條

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

相關碩士學位論文 前1條

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

，

本文編號：2568497