中继卫星天线扰振特性建模及仿真实验研究

admin · 发表于 2024-2-1 17:53:29

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航天器微振动是影响高精度航天器指向精度和成像质量等关键性能的重要因素。在航天器中有较多的扰动源，如动量轮、控制力矩陀螺、太阳翼驱动机构和卫星天线等，其中国内外对动量轮和控制力矩陀螺的扰动都进行了长期的研究，并取得了较好的成绩，而对于中继卫星天线的扰动载荷的研究工作，目前国内展开的还比较少，天线实体扰动力在试验研究方面更是尚属空白。随着我国高精度航天器的发展，对中继卫星天线扰动进行详细的试验研究是十分必要的。本论文首先分析了中继天线各驱动部件驱动原理，建立了中继卫星天线驱动系统的步进电机以及谐波减速器的扰动力应用模型，然后本文在相关研究的基础上，综合考虑卫星天线扰动源的扰动力以及天线结构固有模态对星体的扰动影响，建立了简明实用的卫星天线机构机电一体系统对星体扰动力的数学模型，能够更加完全反映实际系统的性能。本文对中继卫星天线驱动系统进行了仿真计算，考虑天线结构固有模态对扰动力的影响，提出的针对天线结构的扰动力模型修正了驱动部件仿真扰动力。在课题组相关研究的基础上，针对中继天线，测试系统进行了改进，对改进后的测试系统进行了测量分析和标定，并用于中继卫星天线扰动载荷测量实验。扰动力试验的测试结果验证了驱动部件模型仿真结果，证明所建模型准确可靠。为研究清楚中继天线的扰动特点，本论文应用多体系统动力学仿真软件和控制系统软件即ADAMS和MATLAB联合仿真的方法，在中继卫星天线虚拟样机的三维建模及校核的基础上，对中继卫星天线扰动特性进行了动力学联合仿真，仿真结果对于试验结果分析具有一定的借鉴意义。

中继卫星天线扰振特性建模及仿真实验研究

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