全柔性航天器动力学建模与仿真技术研究

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• 论文作者：刘铸永 ; 洪嘉振
• 年：2016
• 作者机构：上海交通大学工程力学系;
• 论文关键词：全柔性 ; 航天器 ; 动力学建模 ; 仿真技术
• 会议召开时间：2016-05-06
• 会议录名称：第十届动力学与控制学术会议摘要集
• 语种：中文
• 分类号：V412.4;V411.8
• 学会代码：AGLU
• 会议名称：第十届动力学与控制学术会议
• 会议地点：中国四川成都
• 主办单位：中国力学学会动力学与控制专业委员会
• 学会名称：中国力学学会
• 页数：1
• 文件大小：669k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

现代航天器已变为由庞大的多个部件在轨拼装起来的工作站系统,系统中通常安装有大跨度的太阳帆板和巨型天线,故航天器己为多个刚体和柔性体组成的系统。当前柔性航天器姿态和轨道动力学中一般把中心体做刚体假设,把柔性附件做弹性体假设,整个航天器构成一个刚柔耦合系统。然而随着中心体的尺寸越来越大,其弹性变形的影响不可忽略。当中心体由刚度较低的柔性舱段或者柔性桁架加舱段构成,而各类柔性附件是与中心体相连,从而构成全柔性系统。本文基于柔性多体系统单向递推组集建模方法,同时考虑航天器主体和太阳电池阵的柔性效应,以及他们和大范围运动的相互耦合作用,建立了全柔性航天器的轨道、姿态和弹性变形的耦合动力学方程,从而为航天器轨道、姿态控制系统规律的设计提供参考。最后给出典型算例,通过与传统的中心刚体加柔性附件动力学模型仿真结果的比较,分析了采用全柔性航天器动力学模型时,中心体本身的柔性对航天器姿态动力学响应的影响。

引文