衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究.pdf

1、太陽(yáng)帆板是衛(wèi)星的主要能量來(lái)源,衛(wèi)星的必要部件。然而由于帆板的柔性,在空間特殊環(huán)境產(chǎn)生的振動(dòng)不易衰減,影響了衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的姿態(tài)穩(wěn)定度和指向精度,還可能導(dǎo)致不穩(wěn)定振動(dòng)。振動(dòng)抑制有主動(dòng)和被動(dòng)兩種方式。被動(dòng)阻尼器能從材料和物理結(jié)構(gòu)上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),可以降低成本和系統(tǒng)的復(fù)雜程度,提高衛(wèi)星在太空穩(wěn)定飛行的安全性。被動(dòng)阻尼器在哈勃望遠(yuǎn)鏡上得到了成功的運(yùn)用。
　　本文首先通過(guò)有限元和模態(tài)分析法建立模態(tài)坐標(biāo),用模態(tài)分析理論和經(jīng)典動(dòng)力學(xué)理論推導(dǎo)帶

2、柔性太陽(yáng)帆板衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)方程和柔性帆板的運(yùn)動(dòng)方程,分析帆板對(duì)衛(wèi)星的耦合作用。建立帶柔性太陽(yáng)帆板衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型,從約束模態(tài)和非約束模態(tài)推導(dǎo)系統(tǒng)傳遞函數(shù)。
　　其次以哈勃望遠(yuǎn)鏡為研究對(duì)象,建立帶柔性太陽(yáng)帆板衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng),與剛性模型控制系統(tǒng)比較,分析考慮太陽(yáng)帆板柔性后衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性變化。通過(guò)仿真驗(yàn)證提高帆板柔性模態(tài)阻尼系數(shù)可使衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)相角裕度增加,穩(wěn)定性增強(qiáng)。
　　再次研究各種粘彈性阻尼器模型,設(shè)計(jì)阻尼器參數(shù)