周边桁架式可展开天线展开分析与控制 被引量：13

1

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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周边桁架式大型星载天线的展开可能性分析 被引量：6

2

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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周边桁架式展开天线几何布局优化 被引量：13

3

作者 罗鹰 段宝岩 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期132-137,共6页

讨论了某新型周边桁架式展开天线拉索系统的布局优化设计问题.将天线拉索系统的上、下悬索数量,以及中间调节索数量作为设计变量,在优化过程中主要考虑结构拉索系统原理精度约束,建立以结构重量最轻为优化目标,基于天线几何精度的展开... 讨论了某新型周边桁架式展开天线拉索系统的布局优化设计问题.将天线拉索系统的上、下悬索数量,以及中间调节索数量作为设计变量,在优化过程中主要考虑结构拉索系统原理精度约束,建立以结构重量最轻为优化目标,基于天线几何精度的展开天线布局优化数学模型.通过数值算例证明,拉索系统的布局优化设计对提高天线设计质量是非常有效的. 展开更多

关键词 优化布局 卫星天线 结构设计 周边桁架式展开天线 拉索预应力结构

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考虑摩擦的周边桁架式可展天线展开动力学分析 被引量：31

4

作者 赵孟良 关富玲 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期220-226,共7页

结合一种周边桁架式可展天线的模型制作,介绍了该类天线的总体布局、展开收纳机理和设计要点; 然后提出了切实有效的数学算法,有效地构造了约束方程及其Jacobi矩阵,实时地模拟了结构收纳过程的约束条件,采用广义逆矩阵的方法分析了周边... 结合一种周边桁架式可展天线的模型制作,介绍了该类天线的总体布局、展开收纳机理和设计要点; 然后提出了切实有效的数学算法,有效地构造了约束方程及其Jacobi矩阵,实时地模拟了结构收纳过程的约束条件,采用广义逆矩阵的方法分析了周边可展桁架运动过程;研究了摩擦这一非线性因素在其展开过程中的作用机理,建立其展开动力学模型,实现了考虑摩擦的周边桁架式可展天线结构展开动力学分析．编制了仿真程序进行算例分析,验证了分析方法的有效性． 展开更多

关键词 周边桁架 可展天线 结构设计 摩擦 展开动力学分析

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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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采用换元物理光学法分析桁架式可展开反射面天线方向图 被引量：2

6

作者 王乐 高文军 +2 位作者 雷宏 刘肖萌 熊永虎 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1484-1489,共6页

桁架式可展开反射面天线在未来的星载合成孔径雷达(SAR)中将有着广泛应用,然而目前对该类天线方向图的系统性理论分析还不够完善。该文根据桁架式天线反射面的特殊构型——空间三角形单元拓扑结构,提出了一种将物理光学法与换元法相结... 桁架式可展开反射面天线在未来的星载合成孔径雷达(SAR)中将有着广泛应用,然而目前对该类天线方向图的系统性理论分析还不够完善。该文根据桁架式天线反射面的特殊构型——空间三角形单元拓扑结构,提出了一种将物理光学法与换元法相结合来计算馈源数目任意、位置任意的桁架式天线方向图的方法,仅需反射面上的节点坐标即可求出天线方向图。对矩形喇叭线阵馈源激励下的口径大小为2.8 m×6 m的桁架式可展开反射面天线方向图进行编程仿真,得到的主要参数计算值与实测值相吻合,通过与几何光学法仿真结果相比较,得出该文提出的算法更为精确有效。该文提出的算法建立了桁架式天线反射面结构与天线方向图的直接联系,实现了该类天线的机电一体化设计。 展开更多

关键词 桁架式可展开反射面天线 方向图分析 换元物理光学法 机电一体化设计

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周边桁架可展开天线展开过程运动分析及控制 被引量：24

7

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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周边式桁架可展开天线的形面调整 被引量：12

8

作者 狄杰建 段宝岩 +1 位作者 仇原鹰 罗鹰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期583-586,共4页

本文针对周边式桁架可展开天线进行了基于优化方法的网面调整。以纵向调节索调节力的大小为设计变量,网状反射面的均方根误差为目标函数,应力和频率为约束条件,建立了形面调整的优化数学模型,并用遗传算法对网面调整进行了优化、仿真。... 本文针对周边式桁架可展开天线进行了基于优化方法的网面调整。以纵向调节索调节力的大小为设计变量,网状反射面的均方根误差为目标函数,应力和频率为约束条件,建立了形面调整的优化数学模型,并用遗传算法对网面调整进行了优化、仿真。数值结果表明:基于优化方法的网面调整是可行的,对工程应用具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 周边式桁架展开天线 均方根误差 遗传算法 形面调整

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周边桁架可展开天线展开过程仿真方法 被引量：9

9

作者 李团结 张琰 段宝岩 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期2081-2084,共4页

提出了一种基于虚拟样机技术的可展天线展开过程分析仿真方法。利用参数化建模技术建立各零部件的参数化模型;利用有限元分析软件通过模态分析来完成各个零部件的柔性体模型;利用系统动力学分析平台ADAMS将各零部件的模型组装成系统模型... 提出了一种基于虚拟样机技术的可展天线展开过程分析仿真方法。利用参数化建模技术建立各零部件的参数化模型;利用有限元分析软件通过模态分析来完成各个零部件的柔性体模型;利用系统动力学分析平台ADAMS将各零部件的模型组装成系统模型;然后将自制的摩擦学行为仿真程序或其他学科行为仿真程序嵌入系统模型中,实现可展天线的虚拟样机建模和展开过程的性能分析与仿真。给出的开发步骤和实例验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 周边桁架 可展天线 展开过程 分析与仿真 建模技术

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周边式桁架可展开天线基于地面的网面调整 被引量：4

10

作者 狄杰建 仇原鹰 +1 位作者 段宝岩 杨东武 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期289-292,共4页

借鉴M.C.Natori思想对周边式桁架可展开天线提出了基于地面的网面优化调整方法,建立了以纵向拉索调整力为设计变量,天线反射面的表面均方根误差为目标函数,频率和应力为约束的优化数学模型,并用遗传算法进行了求解。数值结果表明,采用... 借鉴M.C.Natori思想对周边式桁架可展开天线提出了基于地面的网面优化调整方法,建立了以纵向拉索调整力为设计变量,天线反射面的表面均方根误差为目标函数,频率和应力为约束的优化数学模型,并用遗传算法进行了求解。数值结果表明,采用该方法在地面上对周边式桁架可展天线进行网面调整,能有效地消除地面重力的影响,较为准确地预测天线由于环境变化(由地面环境到太空环境)而引起的变形,使得最终调整获得的天线表面精度能够满足太空无重力环境下的精度要求,这种新方法对工程中天线的设计和网面调整具有指导作用。 展开更多

关键词 周边式桁架可展开天线 网面调整 表面精度 遗传算法

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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

11

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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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

12

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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大型挠性航天器刚柔耦合动特性分析 被引量：2

13

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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