一种空间可展开精密光学望远镜的展开动力学分析

论文摘要

空间精密展开机构是空间可展开精密光学望远镜的重要组成部分,也是其关键和基础之一。深入研究空间精密展开机构展开过程的动力学特性,对其进行精确的多柔体系统动力学建模仿真分析具有十分重要的意义。本文总结了空间可展开机构关于多体系统动力学仿真的几种常用建模方法,并分析了其各自的优缺点。针对空间精密展开机构的具体结构形式及其复杂、高精密的特点,对空间精密展开机构多柔体系统动力学的精细建模方法进行了研究。基于动态子结构的思想和模态综合技术,提出了空间精密展开机构系统及各部件单元的建模方法。首先将空间精密展开机构划分为若干子结构单元,然后,借助有限元软件和模态综合技术建立了空间精密展开机构的各子结构单元的柔性体模型,重点对具有复杂组合结构的构件的柔性体建模方法进行了研究。最后,将各子结构单元通过适当的约束关系装配,建立了完整的空间精密展开机构的多柔体系统动力学仿真模型。模型仿真结果表明,该方法能更为准确地反映空间精密展开机构的动力学特性,为此类复杂、精密的空间可展开机构的多柔体系统动力学建模研究提供了有价值的参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 多柔体系统动力学的发展及其在航天领域的应用
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 空间精密展开机构模型及工作原理
• 2.1 引言
• 2.2 空间精密展开机构系统组成及工作原理
• 2.3 空间精密展开机构各构件的功能及组成
• 2.4 小结
• 第三章 空间精密展开机构多柔体系统动力学的建模思想及方法
• 3.1 引言
• 3.2 空间精密展开机构多柔体系统及各构件的建模思想
• 3.3 空间精密展开机构多柔体系统建模方法
• 3.4 空间精密展开机构多柔体系统仿真模型的建立
• 3.5 小结
• 第四章 空间精密展开机构多柔体系统动力学仿真结果
• 4.1 引言
• 4.2 不同驱动力矩的比较和选择
• 4.3 单个分块镜展开过程仿真分析
• 4.4 两个分块镜展开过程仿真分析
• 4.5 空间精密展开机构展开全过程动态仿真分析
• 4.6 小结
• 第五章 总结与展望
• 一、本文工作总结
• 二、下一步工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的科研和论文发表情况