空间太阳能电站的姿态动力学建模

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• 论文作者：刘玉亮 ; 邬树楠 ; 张开明 ; 吴志刚
• 年：2016
• 作者机构：大连理工大学;
• 论文关键词：空间太阳能电站 ; 姿态运动 ; 动力刚化 ; 假设模态法 ; Frobenius级数 ; 刚柔耦合系数
• 会议召开时间：2016-10-23
• 会议录名称：第二届可展开空间结构学术会议摘要集
• 语种：中文
• 分类号：V442
• 学会代码：AGLU
• 会议名称：第二届可展开空间结构学术会议
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国航天科技集团公司科技委、中国力学学会、中国振动工程学会、中国宇航学会
• 学会名称：中国力学学会
• 页数：1
• 文件大小：99k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

在以往关于挠性卫星的研究中,由于其基频与卫星的转动角速度的比值较大,其转动角速度对结构频率的影响常忽略不计。随着空间结构基频的不断降低,动力刚化现象将会对卫星的姿态运动和结构振动产生很大影响。以空间太阳能电站为研究对象,开展了其姿态动力学建模的研究。首先,通过Hamilton原理建立含有动力刚化项的空间太阳能电站姿态运动和结构振动的微分方程;然后,通过假设模态法对系统进行离散化,从而得到用于控制器设计的姿态运动和结构振动方程;此外,利用Frobenius级数对结构振动的频率和阵型进行求解,并分析空间太阳能电站的刚柔耦合系数与其转动角速度之间的关系;最后,将上述建立的动力刚化模型以及传统的线性模型分别与有限元模型进行对比;仿真结果表明,动力刚化将对空间太阳能电站的姿态运动和结构振动将产生较大影响,传统的线性模型在描述其姿态运动和结构振动时会产生很大偏差,而建立的动力刚化模型则可以更准确的描述其运动。

引文