柔性航天器模塊化動力學建模及模型修正.pdf

1、衛(wèi)星作為人類應用最為廣泛的航天器，其發(fā)展十分迅速。因此，衛(wèi)星的快速設計、建模、仿真已成為衛(wèi)星動力學建模的重要發(fā)展方向。但是衛(wèi)星同時作為一個復雜的系統(tǒng)工程，各分系統(tǒng)在設計與研發(fā)的過程中又存在著相互耦合，這對衛(wèi)星的快速設計等技術(shù)的實現(xiàn)有直接影響。因此，衛(wèi)星結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)與控制分系統(tǒng)通過模塊化建模方法實現(xiàn)協(xié)同設計對衛(wèi)星的快速建模是十分有意義的。本文以帶有柔性附件的航天器為應用對象，對柔性航天器的模塊化動力學建模方法及其有限元模型修正進行研究。主要

2、的研究內(nèi)容如下：
　　首先，對無附件及帶有剛性附件的衛(wèi)星模塊化動力學建模方法進行研究。無附件的剛體衛(wèi)星亦是其他類型衛(wèi)星的中心剛體模型。本文首先構(gòu)建其動力學模塊為后續(xù)研究應用打下基礎，與此同時建立理想化的帶有剛性附件的衛(wèi)星的模塊化動力學模型，形成中心根體模塊、附件動力學模塊、安裝矢量模塊、坐標轉(zhuǎn)換模塊等以實現(xiàn)剛體衛(wèi)星的動力學模塊化建模。
　　其次，對帶有單柔性附件的衛(wèi)星的模塊化動力學建模方法進行研究。利用混合坐標法與狀態(tài)空間法

3、推導其動力學方程，在帶有剛性附件衛(wèi)星模塊化建模方法的基礎上推導出柔性附件動力學模塊及剛?cè)狁詈夏K，形成其模塊化建模方法。在其基礎上進一步建立帶有簇狀柔性附件的衛(wèi)星的模塊化動力學建模方法。
　　再次，對帶有柔性鏈狀附件的衛(wèi)星的模塊化動力學建模方法進行研究。利用C-B方法與狀態(tài)空間法融合，建立起柔性鏈附件的中間體模塊、末端體模塊等。從而形成該類衛(wèi)星的模塊化建模方法。
　　最后，對有限元動力學模型修正進行研究。準確的有限元模型可以