發(fā)布時間：2017-09-27 21:17

  本文關(guān)鍵詞：星載可展桁架機構(gòu)Radarsat-2的基礎(chǔ)問題研究

  更多相關(guān)文章： 天線展開機構(gòu) 欠驅(qū)動系統(tǒng) 剛度約束 運動學(xué) 動力學(xué) 最大Lyapunov指數(shù) 動力學(xué)仿真

【摘要】：由于受火箭載荷艙集合空間的限制,天線在發(fā)射時需通過多次折疊收攏于衛(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機構(gòu)設(shè)計。本課題以航天某研究所提供的Radarsat-2機構(gòu)為原型,研究該機構(gòu)的若干基礎(chǔ)性問題。本文首先介紹了目前國內(nèi)外現(xiàn)有衛(wèi)星展開支撐機構(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)動結(jié)構(gòu)的運動中可能存在的混沌現(xiàn)象,以及展開時序、儲能元件起到的剛度約束作用等需要研究的問題;利用C-C法和Wolf法編程處理動力學(xué)方程時間序列得到最大李氏指數(shù)并判別的問題。其次,應(yīng)用拉格朗日法對失重條件下的欠驅(qū)動五桿閉環(huán)機構(gòu)進行建模仿真,研究加入儲能元件前系統(tǒng)的動力學(xué)表現(xiàn);利用最大Lyapunov指數(shù)這一標(biāo)準(zhǔn)對失重條件下的非完整五桿機構(gòu)存在的混沌運動進行討論。利用依靠加入儲能元件的方法,對失重條件下的欠驅(qū)動五桿機構(gòu)進行研究,以產(chǎn)生混沌運動與否為判斷準(zhǔn)則總結(jié)相關(guān)元件的設(shè)計思路。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機構(gòu)的動力學(xué)方程,討論了問題的可解性;基于ADAMS軟件進行動力學(xué)建模仿真,對兩種給定尺寸機構(gòu)的展開過程進行了仿真,對機構(gòu)的展開時序進行驗證與探討。最后,給出了相關(guān)研究存在的問題,討論了該類型研究未來的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】：天線展開機構(gòu) 欠驅(qū)動系統(tǒng) 剛度約束 運動學(xué) 動力學(xué) 最大Lyapunov指數(shù) 動力學(xué)仿真
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：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 星載可展開桁架機構(gòu)的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀11-14
• 1.3 欠驅(qū)動機構(gòu)研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 主要研究內(nèi)容17-18
• 第二章 失重環(huán)境欠驅(qū)動機構(gòu)動力學(xué)建模方法與評價18-30
• 2.1 非完整約束系統(tǒng)動力學(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 混沌運動及其相關(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 混沌運動的判別方法——最大Lyapunov指數(shù)法22-23
• 2.4 最大Lyapunov指數(shù)的計算方法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和時間延遲τ的方法（ C -C法）24-27
• 2.4.3 計算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)動五桿機構(gòu)剛度約束研究30-54
• 3.1 欠驅(qū)動五桿機構(gòu)的建模與仿真30-38
• 3.1.1 機構(gòu)組成與建模30-35
• 3.1.2 失重環(huán)境欠驅(qū)動五桿機構(gòu)的仿真35-38
• 3.2 含剛度約束的失重環(huán)境欠驅(qū)動五桿機構(gòu)建模與仿真38-40
• 3.2.1 機構(gòu)組成與建模38-40
• 3.3 含剛度約束的失重環(huán)境欠驅(qū)動五桿機構(gòu)的仿真40-45
• 3.3.1 彈簧安裝位置改變對該動力學(xué)模型仿真的影響40-45
• 3.4 添加卷簧對該動力學(xué)模型仿真的影響45-46
• 3.5 彈性儲能元件初始儲能對系統(tǒng)動力學(xué)表現(xiàn)的影響46-51
• 3.5.1 彈簧原長改變對系統(tǒng)動力學(xué)表現(xiàn)的影響46-49
• 3.5.2 卷簧預(yù)緊角改變對系統(tǒng)動力學(xué)表現(xiàn)的影響49-51
• 3.6 實際應(yīng)用51-52
• 3.7 本章小結(jié)52-54
• 第四章 星載可展桁架機構(gòu) Radarsat-2 的建模研究54-62
• 4.1 Radarsat-2 機構(gòu)的展開說明54-55
• 4.2 Radarsat-2 機構(gòu)的運動學(xué)分析55-59
• 4.3 動力學(xué)方程的建立59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 第五章 星載可展桁架機構(gòu)RADARSAT-2 的動力學(xué)分析研究62-84
• 5.1 引言62
• 5.2 機構(gòu)構(gòu)型和展開原理62-64
• 5.3 基于ADAMS軟件的欠驅(qū)動展開機構(gòu)的動力學(xué)仿真分析64-81
• 5.3.1 典型的機構(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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