發(fā)布時間：2021-05-14 13:15

　　航天器微振動建模與分析技術主要包括擾動設備建模與分析技術、結構有限元建模與模型修正技術、整星集成建模技術等。針對傳統(tǒng)航天器微振動建模與分析技術中,存在難以識別引起微振動的本質因素,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振動對TDI-CCD成像質量的影響研究也較為缺乏等科學與技術問題,本文首先分別建立了動量輪、天線的動力學理論模型,為了驗證理論模型的正確性和識別動力學模型擾動參數(shù)值,試驗測量了動量輪和天線的擾動特性。根據動量輪的理論模型除能識別常規(guī)的動量輪參數(shù)外,還能進一步得到動量輪的高次諧波擾動參數(shù),并給出了相應的辨識方法,以該方法識別了某國產動量輪的擾動參數(shù),再以這些參數(shù)為基礎建立有限元模型進行微振動分析,分析結果與實驗結果一致。其次,根據步進電機的驅動原理把天線動力學等效為平衡位置隨步進電機每個控制周期而非連續(xù)變化的“單擺模型”,給出了該模型的解析解,分析結果表明:當步進電機轉動速度較慢時,一階基頻是控制的頻率,擾動力大小隨轉速的增加而增加;當步進電機轉動速度較快時,天線一階基頻基本不變,在基頻處的響應隨轉速的增大而增大,轉速越大零頻附近的響應越大,分析結果與試驗結... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學位級別】：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 振動源的動力學建模分析研究進展
        1.2.1 動量輪柔性動力學建模與分析研究進展
        1.2.2 雙軸跟蹤天線柔性動力學建模與分析研究進展
    1.3 全鏈路微振動集成建模與分析研究進展
        1.3.1 DOCS
        1.3.2 IMOS
        1.3.3 國內研究進展
    1.4 有限元模型修正研究進展
    1.5 本文主要研究內容
第2章 動量輪微振動建模與試驗
    2.1 動量輪結構及其擾振模型
        2.1.1 動量輪基本結構
        2.1.2 動量輪動力學解析模型
    2.2 動量輪擾動測量
        2.2.1 測試試驗系統(tǒng)搭建
        2.2.2 模態(tài)測試
        2.2.3 傳函測試
        2.2.4 升速過程擾動力數(shù)據
        2.2.5 穩(wěn)態(tài)擾動力數(shù)據
    2.3 動量輪相關特性參數(shù)識別
        2.3.1 動量輪參數(shù)識別
        2.3.2 擾動數(shù)據擬合方法
        2.3.3 擾動輸出響應分析
        2.3.4 解析模型中轉速對動量輪輸出對影響規(guī)律分析
    2.4 動量輪精確有限元建模及試驗驗證
    2.5 本章小結
第3章 雙軸跟蹤天線微振動建模
    3.1 雙軸跟蹤天線及步進電機概述
        3.1.1 雙軸跟蹤天線概述
        3.1.2 步進電機原理
    3.2 天線動力學解析模型
        3.2.1 含步進電機系統(tǒng)微振動的一般解析模型
        3.2.2 含步進電機系統(tǒng)微振動的調整時間
        3.2.3 含步進電機系統(tǒng)微振動的簡化解析解
        3.2.4 天線微振動解析模型分析
    3.3 天線動力學解析模型實驗驗證
    3.4 天線擾動有限元分析
    3.5 本章小結
第4章 整星微振動全鏈路集成建模與分析
    4.1 整星微振動全鏈路集成建模方法
        4.1.1 結構模型及其修正
        4.1.2 光學模型
        4.1.3 姿態(tài)控制模型
        4.1.4 擾動加載與振源輸入方法
        4.1.5 子模型接口關系
        4.1.6 全鏈路集成模型
    4.2 整星微振動全鏈路分析方法
        4.2.1 時域分析
        4.2.2 頻域分析
        4.2.3 敏感度分析
    4.3 整星微振動全鏈路分析方法驗證
        4.3.1 基于有限元模型分析的對比驗證
        4.3.2 基于姿態(tài)控制仿真的對比驗證
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
個人簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]柔性航天器姿控執(zhí)行機構微振動集中隔離與分散隔離對比研究[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的高速轉子的徑向振動特性研究[J]. 羅睿智,虎剛,王全武.  振動與沖擊. 2014(05)
[3]雙軸衛(wèi)星天線擾動特性建模、仿真及試驗[J]. 伍時建,程偉.  北京航空航天大學學報. 2011(11)
[4]帶撓性附件的航天器結構-姿態(tài)耦合動力學[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精細模型[J]. 孫杰,趙陽,王本利.  哈爾濱工業(yè)大學學報. 2006(04)
[6]反作用輪系統(tǒng)內干擾建模與仿真分析[J]. 李連軍,戴金海.  系統(tǒng)仿真學報. 2005(08)
[7]空間可展開天線結構研究進展[J]. 劉明治,高桂芳.  宇航學報. 2003(01)
[8]復雜系統(tǒng)動力學、控制的幾個問題[J]. 程緒鐸,王照林.  安慶師范學院學報(自然科學版). 2000(01)
[9]柔性航天器的動力學建模問題[J]. 繆炳祺,曲廣吉,程道生.  中國空間科學技術. 1999(05)
[10]大型星載可展開天線的展開動力學問題[J]. 邱揚,劉明治.  中國空間科學技術. 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 2008

碩士論文
[1]環(huán)形可展開衛(wèi)星天線的固有特性分析與結構優(yōu)化設計[D]. 萬小平.西北工業(yè)大學 2004
[2]可展開天線中柔性多體系統(tǒng)動力學DAEs的數(shù)值方法研究[D]. 王從思.西安電子科技大學 2004



本文編號：3185704