柔性航天器模塊化動力學(xué)建模及模型修正.pdf

1、衛(wèi)星作為人類應(yīng)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(shè)計、建模、仿真已成為衛(wèi)星動力學(xué)建模的重要發(fā)展方向。但是衛(wèi)星同時作為一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，各分系統(tǒng)在設(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)用對象，對柔性航天器的模塊化動力學(xué)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(xué)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(xué)模塊為后續(xù)研究應(yīng)用打下基礎(chǔ)，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(xué)模型，形成中心根體模塊、附件動力學(xué)模塊、安裝矢量模塊、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊等以實現(xiàn)剛體衛(wèi)星的動力學(xué)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(xué)建模方法進行研究。利用混合坐標(biāo)法與狀態(tài)空間法

3、推導(dǎo)其動力學(xué)方程，在帶有剛性附件衛(wèi)星模塊化建模方法的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出柔性附件動力學(xué)模塊及剛?cè)狁詈夏K，形成其模塊化建模方法。在其基礎(chǔ)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(xué)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(xué)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(xué)模型修正進行研究。準(zhǔn)確的有限元模型可以