本文關(guān)鍵詞：星載可展桁架機(jī)構(gòu)Radarsat-2的基礎(chǔ)問(wèn)題研究

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【摘要】：由于受火箭載荷艙集合空間的限制,天線在發(fā)射時(shí)需通過(guò)多次折疊收攏于衛(wèi)星頂部獲兩側(cè)。目前大多數(shù)天線背面都采用了可展開(kāi)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。本課題以航天某研究所提供的Radarsat-2機(jī)構(gòu)為原型,研究該機(jī)構(gòu)的若干基礎(chǔ)性問(wèn)題。本文首先介紹了目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有衛(wèi)星展開(kāi)支撐機(jī)構(gòu)的發(fā)展情況和混沌相關(guān)研究的現(xiàn)狀;指出、證明并解決了本文中欠驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)中可能存在的混沌現(xiàn)象,以及展開(kāi)時(shí)序、儲(chǔ)能元件起到的剛度約束作用等需要研究的問(wèn)題;利用C-C法和Wolf法編程處理動(dòng)力學(xué)方程時(shí)間序列得到最大李氏指數(shù)并判別的問(wèn)題。其次,應(yīng)用拉格朗日法對(duì)失重條件下的欠驅(qū)動(dòng)五桿閉環(huán)機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模仿真,研究加入儲(chǔ)能元件前系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)表現(xiàn);利用最大Lyapunov指數(shù)這一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)失重條件下的非完整五桿機(jī)構(gòu)存在的混沌運(yùn)動(dòng)進(jìn)行討論。利用依靠加入儲(chǔ)能元件的方法,對(duì)失重條件下的欠驅(qū)動(dòng)五桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究,以產(chǎn)生混沌運(yùn)動(dòng)與否為判斷準(zhǔn)則總結(jié)相關(guān)元件的設(shè)計(jì)思路。再次,應(yīng)用非完整約束系統(tǒng)下含不定乘子的拉格朗日方程建立了Radarsat2機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程,討論了問(wèn)題的可解性;基于ADAMS軟件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模仿真,對(duì)兩種給定尺寸機(jī)構(gòu)的展開(kāi)過(guò)程進(jìn)行了仿真,對(duì)機(jī)構(gòu)的展開(kāi)時(shí)序進(jìn)行驗(yàn)證與探討。最后,給出了相關(guān)研究存在的問(wèn)題,討論了該類型研究未來(lái)的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】：天線展開(kāi)機(jī)構(gòu) 欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 剛度約束 運(yùn)動(dòng)學(xué) 動(dòng)力學(xué) 最大Lyapunov指數(shù) 動(dòng)力學(xué)仿真
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V423.4;V414
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題的研究背景和意義10-11
• 1.2 星載可展開(kāi)桁架機(jī)構(gòu)的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀11-14
• 1.3 欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第二章 失重環(huán)境欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模方法與評(píng)價(jià)18-30
• 2.1 非完整約束系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模18-20
• 2.1.1 拉格朗日乘子法18-19
• 2.1.2 處理非完整系統(tǒng)的拉格朗日方程19-20
• 2.1.3 Lagrange乘子的物理意義20
• 2.2 混沌運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)理論20-21
• 2.3 Lyapunov指數(shù)及其相關(guān)理論21-23
• 2.3.1 Lyapunov指數(shù)21-22
• 2.3.2 混沌運(yùn)動(dòng)的判別方法——最大Lyapunov指數(shù)法22-23
• 2.4 最大Lyapunov指數(shù)的計(jì)算方法23-29
• 2.4.1 相空間重構(gòu)理論23-24
• 2.4.2 求取嵌入維數(shù)m和時(shí)間延遲τ的方法（ C -C法）24-27
• 2.4.3 計(jì)算Lyapunov指數(shù)的Wolf方法27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 失重環(huán)境欠驅(qū)動(dòng)五桿機(jī)構(gòu)剛度約束研究30-54
• 3.1 欠驅(qū)動(dòng)五桿機(jī)構(gòu)的建模與仿真30-38
• 3.1.1 機(jī)構(gòu)組成與建模30-35
• 3.1.2 失重環(huán)境欠驅(qū)動(dòng)五桿機(jī)構(gòu)的仿真35-38
• 3.2 含剛度約束的失重環(huán)境欠驅(qū)動(dòng)五桿機(jī)構(gòu)建模與仿真38-40
• 3.2.1 機(jī)構(gòu)組成與建模38-40
• 3.3 含剛度約束的失重環(huán)境欠驅(qū)動(dòng)五桿機(jī)構(gòu)的仿真40-45
• 3.3.1 彈簧安裝位置改變對(duì)該動(dòng)力學(xué)模型仿真的影響40-45
• 3.4 添加卷簧對(duì)該動(dòng)力學(xué)模型仿真的影響45-46
• 3.5 彈性儲(chǔ)能元件初始儲(chǔ)能對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)的影響46-51
• 3.5.1 彈簧原長(zhǎng)改變對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)的影響46-49
• 3.5.2 卷簧預(yù)緊角改變對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)的影響49-51
• 3.6 實(shí)際應(yīng)用51-52
• 3.7 本章小結(jié)52-54
• 第四章 星載可展桁架機(jī)構(gòu) Radarsat-2 的建模研究54-62
• 4.1 Radarsat-2 機(jī)構(gòu)的展開(kāi)說(shuō)明54-55
• 4.2 Radarsat-2 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析55-59
• 4.3 動(dòng)力學(xué)方程的建立59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 第五章 星載可展桁架機(jī)構(gòu)RADARSAT-2 的動(dòng)力學(xué)分析研究62-84
• 5.1 引言62
• 5.2 機(jī)構(gòu)構(gòu)型和展開(kāi)原理62-64
• 5.3 基于ADAMS軟件的欠驅(qū)動(dòng)展開(kāi)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)仿真分析64-81
• 5.3.1 典型的機(jī)構(gòu)失效狀態(tài)66-68
• 5.3.2 方案一的分析68-74
• 5.3.3 方案二的分析74-81
• 5.4 兩種方案的對(duì)比與總結(jié)81
• 5.5 本章小結(jié)81-84
• 第六章 全文總結(jié)與研究展望84-86
• 6.1 全文總結(jié)84-85
• 6.2 研究展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 附錄90-100
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果100-102
• 致謝102

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本文編號(hào)：931935