周边桁架可展开天线展开过程运动分析及控制 被引量：24

1

作者 李团结 张琰 段宝岩 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期916-921,共6页

根据周边桁架式可展开空间天线的结构特点,先建立周边单元浮动坐标系,采用坐标变换方法,得出了周边单元间的运动变换关系,建立了该天线通用的展开过程运动分析模型,可分析展开过程中结构上任意点的位置、速度和加速度.为避免展开过程中... 根据周边桁架式可展开空间天线的结构特点,先建立周边单元浮动坐标系,采用坐标变换方法,得出了周边单元间的运动变换关系,建立了该天线通用的展开过程运动分析模型,可分析展开过程中结构上任意点的位置、速度和加速度.为避免展开过程中冲击过大,对周边单元的展开速度进行规划.根据驱动绳索的运动与单元展开运动之间的变换关系,将周边单元的运动规划转化为展开绳索的运动控制,对天线的展开实施位置控制.仿真实例表明该控制方法可使天线按照规划的展开角变化规律平稳展开. 展开更多

关键词 周边桁架 可展天线 展开过程 运动分析 位置控制

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双层环形可展开天线机构构型优选及结构设计 被引量：19

2

作者 史创 郭宏伟 +1 位作者 刘荣强 邓宗全 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期869-878,共10页

提出可构成双层环形桁架式可展开天线机构的可展开单元需满足的条件,设计出一种轻量化、高刚度曲柄滑块式可展开单元。建立单元特性综合评价指标,对7种可展开单元进行单元特性评价及优选。对优选出的可展单元的结构尺寸进行优化设计,获... 提出可构成双层环形桁架式可展开天线机构的可展开单元需满足的条件,设计出一种轻量化、高刚度曲柄滑块式可展开单元。建立单元特性综合评价指标,对7种可展开单元进行单元特性评价及优选。对优选出的可展单元的结构尺寸进行优化设计,获得了优化设计参数。设计了20 m的大口径双层环形桁架式可展开天线机构,研制含弹性铰链的单层环形桁架式可展开天线机构与双层单元机构原理样机,对两种样机的展开功能和重复展开精度进行测试,验证了提出的可展开机构单元及大口径天线机构设计的正确性和可行性。 展开更多

关键词 双层环形桁架 可展开天线 结构设计 样机研制 构型优选

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基于非概率模型的星载天线展开机构可靠性分析 被引量：11

3

作者 张建国 陈建军 +1 位作者 段宝岩 胡太彬 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期739-744,共6页

对某周边桁架式大型星载天线的展开运动机理进行了研究,建立了展开机构的力学分析和非概率运动可靠性的分析模型.综合考虑尺寸误差和太空环境因素的影响,将运动功能函数视为区间变量函数,利用优化算法推导出非概率可靠性计算公式.对机... 对某周边桁架式大型星载天线的展开运动机理进行了研究,建立了展开机构的力学分析和非概率运动可靠性的分析模型.综合考虑尺寸误差和太空环境因素的影响,将运动功能函数视为区间变量函数,利用优化算法推导出非概率可靠性计算公式.对机构在整个展开过程中的运动可靠性进行预测,并和将运动功能函数中的变量视为正态分布的概率模型下的可靠度相比较.概率可靠性指标约为非概率可靠性指标的3倍,两者的变化趋势相同,而且与试验过程比较吻合. 展开更多

关键词 星载天线 周边桁架 展开机构 非概率可靠性

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周边桁架式大型星载天线的展开可能性分析 被引量：6

4

作者 陈建军 张建国 +2 位作者 段宝岩 王小兵 杜雷 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第B10期130-134,共5页

对某周边桁架式大型星载天线的展开可能性进行了研究。在其展开运动机理分析的基础上,建立了展开机构的力学分析模型,并推导了桁架杆内力的计算式。从桁架展开要满足的功能函数出发,给出机构运动可靠性的分析模型。综合考虑尺寸误差和... 对某周边桁架式大型星载天线的展开可能性进行了研究。在其展开运动机理分析的基础上,建立了展开机构的力学分析模型,并推导了桁架杆内力的计算式。从桁架展开要满足的功能函数出发,给出机构运动可靠性的分析模型。综合考虑尺寸误差和太空环境因素的影响,将运动功能函数视为随机变量函数,利用二阶矩法导出可靠性计算公式。最后,对机构在整个展开过程中的运动可靠性进行预测和仿真。计算结果的变化趋势与实际进程比较吻合,表明本文方法是合理的、有效的。 展开更多

关键词 星载天线 周边桁架 展开机构 运动可靠性

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环形桁架式天线展开不同步现象分析 被引量：10

5

作者 陶成 刘丽坤 +2 位作者 周志成 田强 邢志钢 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期1-8,共8页

从国外相关文献所反映的地面试验结果看,环形桁架式天线周边的桁架结构由于阻尼等因素在展开过程中存在明显的不同步现象。文章利用绝对节点坐标法建立了天线展开过程的多柔体展开动力学模型,获得了连续展开过程中桁架各部分承受的载荷... 从国外相关文献所反映的地面试验结果看,环形桁架式天线周边的桁架结构由于阻尼等因素在展开过程中存在明显的不同步现象。文章利用绝对节点坐标法建立了天线展开过程的多柔体展开动力学模型,获得了连续展开过程中桁架各部分承受的载荷和变形情况,并重点对展开过程中的不同步现象的产生原因及其影响进行了分析。结果表明,环形桁架式天线展开的不同步现象是由展开过程中桁架的变形与摩擦引起的,这种现象的出现导致桁架结构承受更高的载荷。该研究为环形桁架式天线的设计和验证提供了参考。 展开更多

关键词 绝对节点坐标法 展开动力学 不同步现象 多柔体动力学 环形桁架式天线

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周边桁架式可展开天线展开分析与控制 被引量：13

6

作者 齐朝晖 常进官 王刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期61-68,共8页

提出了一种模拟周边桁架式可展开天线展开过程的系统化方法。详细考虑了桁架节点单元具体构造,尤其是过线滑轮参数对系统展开过程的影响,通过分析系统关键点和展开角度的运动学关系以及求解空间滑轮的公切线,提出了精确计算天线展开过... 提出了一种模拟周边桁架式可展开天线展开过程的系统化方法。详细考虑了桁架节点单元具体构造,尤其是过线滑轮参数对系统展开过程的影响,通过分析系统关键点和展开角度的运动学关系以及求解空间滑轮的公切线,提出了精确计算天线展开过程中驱动拉绳长度的方法。给出了天线展开速度与电机牵引拉绳的驱动速度之间的关系,通过控制电机牵引拉绳速度来控制天线的展开过程。数值算例校验了方法的可行性,该方法可应用于一般的空间滑轮绳索系统。 展开更多

关键词 周边桁架式可展开天线 展开分析 控制 空间滑轮绳索系统

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过约束剪铰式双层周边桁架可展天线机构设计与分析 被引量：2

7

作者 韩博 许允斗 +3 位作者 姚建涛 张硕 郑东 赵永生 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2019年第4期298-305,共8页

基于过约束剪铰式机构单元,构造了一种过约束剪铰式双层周边桁架可展天线机构,分析了双层周边桁架机构的构型机理及过约束特征,对整体桁架机构进行了单元划分,将其分解为多个闭环可展开机构单元;考虑节点连接件的尺寸,推导出了过约束剪... 基于过约束剪铰式机构单元,构造了一种过约束剪铰式双层周边桁架可展天线机构,分析了双层周边桁架机构的构型机理及过约束特征,对整体桁架机构进行了单元划分,将其分解为多个闭环可展开机构单元;考虑节点连接件的尺寸,推导出了过约束剪铰式双层周边桁架机构的组合条件,基于反螺旋理论分析了闭环可展开机构单元的自由度及运动形式,结果得到了其只有一个收展运动自由度,进而分析得到了整体双层周边桁架可展天线机构整体亦只有一个自由度,最后建立了过约束剪铰式双层周边桁架可展机构的仿真模型,模拟了整个机构的收拢与展开过程,验证了其整体的可展性。本文提出的过约束剪铰式双层周边桁架可展天线机构具有单自由度以及高刚度的特点,在深空探测领域具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 过约束机构 剪式铰机构 双层周边桁架 可展开天线 螺旋理论 自由度

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环形桁架天线展开动力学分析 被引量：8

8

作者 任伟峰 何柏岩 聂锐 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第24期2945-2952,共8页

基于Lagrange动力学方程,考虑天线系统动能、索网弹性势能、重力势能及系统耗散能等,建立了环形桁架天线展开过程的动力学模型。根据构建的动力学模型,给定预设驱动,对其进行正动力学分析,对天线的完整展开过程进行仿真分析。扭簧和电... 基于Lagrange动力学方程,考虑天线系统动能、索网弹性势能、重力势能及系统耗散能等,建立了环形桁架天线展开过程的动力学模型。根据构建的动力学模型,给定预设驱动,对其进行正动力学分析,对天线的完整展开过程进行仿真分析。扭簧和电机拉动绳索联合驱动实现了天线的展开,研究了扭簧驱动及电机拉动绳索驱动的参数变化对天线展开过程的影响。研究结果可为天线的展开过程提供指导。 展开更多

关键词 环形桁架天线 可展开结构 动力学分析 绳索驱动 扭簧驱动

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大型挠性航天器刚柔耦合动特性分析 被引量：2

9

作者 张巍耀 高晶波 王聪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期46-49,56,共5页

为研究装载周边桁架式可展开天线的航天器在进行姿态调整时的动态响应特性,建立了航天器动力学模型,并对姿态调整过程的动态响应进行数值求解.首先建立由可展开天线、太阳帆板和中心平台组成的整星有限元模型并求出无约束边界条件下的... 为研究装载周边桁架式可展开天线的航天器在进行姿态调整时的动态响应特性,建立了航天器动力学模型,并对姿态调整过程的动态响应进行数值求解.首先建立由可展开天线、太阳帆板和中心平台组成的整星有限元模型并求出无约束边界条件下的固有频率和振型.通过有限元模型和Adams联合仿真建立航天器零次刚柔耦合动力学模型并求得姿态调整过程整星的位移和转角以及太阳帆板和可展开天线的动态响应.结果表明:整星的低阶模态特性主要体现在太阳帆板和天线连接杆的变形上,而天线结构无变形;航天器在进行姿态调整时,挠性部件在做大范围整体运动的同时发生显著的结构振动;航天器完成姿态调整后天线几何中心点在平衡位置附近继续振荡. 展开更多

关键词 桁架式可展开天线 模态特性 刚柔耦合 动态响应

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基于Kriging代理模型的环形网状天线展开过程规划 被引量：2

10

作者 杨癸庚 卫鑫鹏 +3 位作者 樊浩 汤奥斐 孔令飞 李鹏阳 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期988-997,共10页

针对环形网状天线小冲击、低能耗展开的应用需求,提出了一种基于动力学分析的环形网状天线展开过程规划方法。建立了综合考虑铰链摩擦、索网张力及驱动绳索柔性的环形网状天线展开动力学模型,并针对动力学分析模型的计算耗时问题,基于Kr... 针对环形网状天线小冲击、低能耗展开的应用需求,提出了一种基于动力学分析的环形网状天线展开过程规划方法。建立了综合考虑铰链摩擦、索网张力及驱动绳索柔性的环形网状天线展开动力学模型,并针对动力学分析模型的计算耗时问题,基于Kriging模型构建了环形网状天线展开过程动力学分析的代理模型。基于此,提出了环形网状天线展开过程规划的非自适应和自适应两种优化策略,通过合理设计驱动绳索的索长收纳函数实现天线展开角加速度峰值和驱动功率峰值最小化。优化结果表明,与运动学规划方法相比,基于动力学分析的环形网状天线展开过程规划能够显著降低展开角加速度峰值和驱动功率峰值;与非自适应策略相比,自适应优化策略能够在保证代理模型精度的条件下大幅度提高优化效率。该研究结果可为环形网状天线实现小冲击、低能耗展开提供一定的实际指导作用。 展开更多

关键词 环形网状天线 展开过程规划 代理模型 自适应优化策略

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空间大型可展开天线展开机构设计与分析 被引量：3

11

作者 李菡 王朋朋 王波 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第8期1268-1271,共4页

空间环形可展开天线借助于贯穿在杆件中的绳索的收卷完成展开,为了能精确测定已收卷绳长,使绳长作为天线展开程度的有力判据,文中设计了一种带绳索排布管理的动力展开机构。该机构利用原有展开机构的动力源,经过齿轮变速箱传动,由凸轮... 空间环形可展开天线借助于贯穿在杆件中的绳索的收卷完成展开,为了能精确测定已收卷绳长,使绳长作为天线展开程度的有力判据,文中设计了一种带绳索排布管理的动力展开机构。该机构利用原有展开机构的动力源,经过齿轮变速箱传动,由凸轮机构将展开电机的单向转动转化为过绳滑块的往复运动,来引导绳索在卷绳轮上按照一定的规律整齐排布。动力学仿真分析和功能试验,均证明该机构可以在承受一定负载的情况下平稳运行,绳索排布的效果良好。 展开更多

关键词 环形可展开天线 展开机构 绳索排布机构

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