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太阳翼驱动机构对卫星姿态扰动特性评估
被引量:
2
1
作者
宋慧心
晏也绘
李奎
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2024年第1期75-82,共8页
为了研究太阳翼驱动机构(solar array drive assembly,SADA)对卫星平台姿态的扰动特性,建立了考虑SADA驱动太阳翼旋转的整星姿态动力学模型,设计了一种测量SADA带载运动特性的试验方案。通过试验得到了SADA驱动负载的运动特性曲线,对试...
为了研究太阳翼驱动机构(solar array drive assembly,SADA)对卫星平台姿态的扰动特性,建立了考虑SADA驱动太阳翼旋转的整星姿态动力学模型,设计了一种测量SADA带载运动特性的试验方案。通过试验得到了SADA驱动负载的运动特性曲线,对试验数据进行拟合得到了SADA带载驱动的传递函数。将拟合的SADA运动模型代入到整星姿态动力学模型中进行仿真,得到了考虑SADA运动时的卫星姿态控制指标。基于SADA的运动特性和安装方式,设计了将两台SADA驱动信号的相位交错180°的扰动抑制策略。仿真验证了该策略对SADA运动的扰动抑制效果,具有良好的工程应用价值。
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关键词
整星姿态动力学模型
太阳
翼
驱动
机构
(
sada
)
运动特性
传递函数
扰动抑制
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职称材料
卫星双轴柔性太阳翼在轨转动多体动力学分析与验证研究
2
作者
董富祥
《振动工程学报》
北大核心
2025年第7期1450-1458,共9页
双轴太阳翼转动是影响卫星姿态以及星上精密载荷指向精度和稳定度的重要因素。针对卫星双轴柔性太阳翼在轨转动动力学分析问题,提出采用基于递推的柔性多体动力学方法,建立了考虑轨道、卫星构型、太阳翼结构柔性、太阳翼驱动机构和动量...
双轴太阳翼转动是影响卫星姿态以及星上精密载荷指向精度和稳定度的重要因素。针对卫星双轴柔性太阳翼在轨转动动力学分析问题,提出采用基于递推的柔性多体动力学方法,建立了考虑轨道、卫星构型、太阳翼结构柔性、太阳翼驱动机构和动量轮组件在内的整星机电耦合多体动力学与控制方程组。以某带双轴太阳翼卫星为对象,开展了卫星机电耦合多体动力学仿真研究,比较了太阳翼转动引起的卫星姿态角、姿态角速度仿真结果与在轨遥测数据。研究表明:建立的卫星多体动力学与控制机电耦合模型仿真获得的姿态角和姿态角速度结果与相应在轨遥测数据几乎吻合,证明了建立模型的正确性;双轴柔性太阳翼转动时将产生较大干扰力矩和姿态扰动,为获得准确仿真结果,需要将控制力矩分配到动量轮组件上。仿真获得了太阳翼转动对浮动星体的扰动力矩,可为双轴太阳翼转动对星体扰动的地面验证试验提供参考。
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关键词
柔性多体动力学
机电耦合动力学与控制
双轴柔性
太阳
翼
太阳
翼
驱动
机构
动量轮力矩分配
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职称材料
太阳翼驱动机构扰振力矩的建模与仿真
被引量:
5
3
作者
陈江攀
程伟
李雪
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2017年第20期188-194,217,共8页
以某型号卫星的太阳翼驱动机构(Solar Array Drive Assembly,SADA)为研究对象,首先,通过线性化电磁力矩建立了SADA空载运行振动方程;其次,在SADA空载运行振动方程的基础上,利用自由界面模态综合法建立了SADA驱动太阳翼耦合系统的振动方...
以某型号卫星的太阳翼驱动机构(Solar Array Drive Assembly,SADA)为研究对象,首先,通过线性化电磁力矩建立了SADA空载运行振动方程;其次,在SADA空载运行振动方程的基础上,利用自由界面模态综合法建立了SADA驱动太阳翼耦合系统的振动方程;再次,在耦合系统振动方程的基础上,通过受力分析和空间力系简化建立了SADA驱动太阳翼运行过程中所产生的扰振力矩模型;最后,设计了一个模拟真实太阳翼的柔性负载,并对SADA驱动该柔性负载运行过程中所产生的扰振力矩进行了仿真与分析。结果表明:在考虑负载阻尼的情况下,SADA驱动柔性负载运行过程中所产生扰振力矩的扰振频率主要由两部分组成,即:(1)SADA与柔性负载耦合系统的低阶扭转固有频率;(2)SADA电脉冲信号的输入频率及其倍频。
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关键词
太阳
翼
驱动
机构
扰振力矩
自由界面模态综合法
柔性负载
扰振频率
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职称材料
高分七号卫星太阳翼驱动主动控制方案
被引量:
8
4
作者
郭超勇
陆栋宁
+2 位作者
陈超
张猛
于国庆
《航天器工程》
CSCD
北大核心
2020年第3期151-156,共6页
低轨遥感卫星太阳翼驱动机构(SADA)普遍采用步进电机驱动,受步进电机不平稳驱动特性的影响,卫星平台的姿态稳定度很难进一步提升。为了满足高分七号卫星姿态稳定度需求,降低驱动机构转动对卫星姿态带来的影响,提出了应用永磁同步电机(PM...
低轨遥感卫星太阳翼驱动机构(SADA)普遍采用步进电机驱动,受步进电机不平稳驱动特性的影响,卫星平台的姿态稳定度很难进一步提升。为了满足高分七号卫星姿态稳定度需求,降低驱动机构转动对卫星姿态带来的影响,提出了应用永磁同步电机(PMSM)直接驱动的高稳定度太阳翼驱动主动控制方案。针对传统比例积分(PI)控制器存在稳定裕度低且易与太阳翼低阶模态耦合的特点,提出了一种相位补偿策略。高分七号卫星应用结果表明:太阳翼驱动主动控制方案及其相位补偿控制策略能有效降低太阳翼驱动过程中的转速波动,抑制对卫星产生的姿态扰动,可为后续其他高分辨率卫星设计提供参考。
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关键词
太阳
翼
驱动
机构
永磁同步电机
姿态扰动
主动控制
相位补偿
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职称材料
永磁同步电机驱动太阳翼扰动力矩建模与仿真
被引量:
7
5
作者
于登云
王光远
郑照明月
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期742-747,共6页
建立太阳翼驱动机构(SADA)永磁同步电机的电磁方程,并利用固定界面模态综合法建立SADA驱动太阳翼耦合系统的振动方程;设计模拟柔性负载,对SADA驱动该柔性负载的扰振力矩进行仿真分析。结果表明,SADA驱动柔性负载运行过程中所产生扰振力...
建立太阳翼驱动机构(SADA)永磁同步电机的电磁方程,并利用固定界面模态综合法建立SADA驱动太阳翼耦合系统的振动方程;设计模拟柔性负载,对SADA驱动该柔性负载的扰振力矩进行仿真分析。结果表明,SADA驱动柔性负载运行过程中所产生扰振力矩主要由两个原因引起:1)电流噪声引起的力矩波动;2)控制参数选取不当引起的转角波动。
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关键词
太阳
翼
驱动
机构
扰动力矩
固定界面模态综合法
柔性负载
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职称材料
空间展开机构设计及其动力学分析
被引量:
4
6
作者
简世康
郭策
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2020年第1期150-156,共7页
随着航天事业的发展,越来越多的宇航工程中会应用一些大型的在轨机构,以满足不同的任务需求,本文设计了一种可应用于航天器太阳翼的圆形空间展开机构。主要包括同步机构的设计、自锁铰链的设计以及驱动机构的设计,最后基于Adams以及Recu...
随着航天事业的发展,越来越多的宇航工程中会应用一些大型的在轨机构,以满足不同的任务需求,本文设计了一种可应用于航天器太阳翼的圆形空间展开机构。主要包括同步机构的设计、自锁铰链的设计以及驱动机构的设计,最后基于Adams以及RecurDyn两种多体动力学仿真软件分别对本文所设计的驱动机构和四单元扇形空间展开机构进行了动力学仿真,结果表明本文所设计的空间展开机构可实现多级展开,并具有展开的可靠性和可控性。
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关键词
太阳
翼
空间展开
机构
驱动
机构
动力学仿真
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职称材料
高分七号卫星控制分系统设计及在轨验证
被引量:
5
7
作者
刘洁
王淑一
+1 位作者
陆栋宁
陈超
《航天器工程》
CSCD
北大核心
2020年第3期89-95,共7页
针对高分七号(GF-7)卫星控制分系统高精度姿态确定、姿态控制和快速机动的需求,文章采用星敏感器相对基准标定,将甚高精度星敏感器与前后视相机进行一体化安装的布局方式,并采用了数传天线轨迹平滑和干扰力矩补偿算法控制天线,采用高刚...
针对高分七号(GF-7)卫星控制分系统高精度姿态确定、姿态控制和快速机动的需求,文章采用星敏感器相对基准标定,将甚高精度星敏感器与前后视相机进行一体化安装的布局方式,并采用了数传天线轨迹平滑和干扰力矩补偿算法控制天线,采用高刚度高稳定度太阳翼驱动机构(SADA)控制太阳翼,从而实现了卫星的高精度姿态确定和高稳定度姿态控制。经在轨验证,结果表明:姿态稳定度小于0.00006(°)/s,优于姿态控制分系统的指标要求,可为遥感卫星姿态控制分系统设计提供参考。
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关键词
高分七号卫星
控制分系统
高稳
太阳
翼
驱动
机构
干扰力矩补偿
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职称材料
题名
太阳翼驱动机构对卫星姿态扰动特性评估
被引量:
2
1
作者
宋慧心
晏也绘
李奎
机构
航天行云科技有限公司
出处
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2024年第1期75-82,共8页
基金
微小卫星智能批量AIT技术研究(2020BIB003)。
文摘
为了研究太阳翼驱动机构(solar array drive assembly,SADA)对卫星平台姿态的扰动特性,建立了考虑SADA驱动太阳翼旋转的整星姿态动力学模型,设计了一种测量SADA带载运动特性的试验方案。通过试验得到了SADA驱动负载的运动特性曲线,对试验数据进行拟合得到了SADA带载驱动的传递函数。将拟合的SADA运动模型代入到整星姿态动力学模型中进行仿真,得到了考虑SADA运动时的卫星姿态控制指标。基于SADA的运动特性和安装方式,设计了将两台SADA驱动信号的相位交错180°的扰动抑制策略。仿真验证了该策略对SADA运动的扰动抑制效果,具有良好的工程应用价值。
关键词
整星姿态动力学模型
太阳
翼
驱动
机构
(
sada
)
运动特性
传递函数
扰动抑制
Keywords
satellite attitude dynamics model
solar array drive assembly(
sada
)
kinematic characteristics
transfer function
disturbance suppression
分类号
V412.42 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
卫星双轴柔性太阳翼在轨转动多体动力学分析与验证研究
2
作者
董富祥
机构
中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部
出处
《振动工程学报》
北大核心
2025年第7期1450-1458,共9页
基金
科工局民用航天预先研究重点资助项目(D020201)
国家自然科学基金资助项目(11402281)。
文摘
双轴太阳翼转动是影响卫星姿态以及星上精密载荷指向精度和稳定度的重要因素。针对卫星双轴柔性太阳翼在轨转动动力学分析问题,提出采用基于递推的柔性多体动力学方法,建立了考虑轨道、卫星构型、太阳翼结构柔性、太阳翼驱动机构和动量轮组件在内的整星机电耦合多体动力学与控制方程组。以某带双轴太阳翼卫星为对象,开展了卫星机电耦合多体动力学仿真研究,比较了太阳翼转动引起的卫星姿态角、姿态角速度仿真结果与在轨遥测数据。研究表明:建立的卫星多体动力学与控制机电耦合模型仿真获得的姿态角和姿态角速度结果与相应在轨遥测数据几乎吻合,证明了建立模型的正确性;双轴柔性太阳翼转动时将产生较大干扰力矩和姿态扰动,为获得准确仿真结果,需要将控制力矩分配到动量轮组件上。仿真获得了太阳翼转动对浮动星体的扰动力矩,可为双轴太阳翼转动对星体扰动的地面验证试验提供参考。
关键词
柔性多体动力学
机电耦合动力学与控制
双轴柔性
太阳
翼
太阳
翼
驱动
机构
动量轮力矩分配
Keywords
flexible multibody dynamics
mechanical and electric coupling dynamics and control
dual axis flexible solar wing
solar array drive assembly
momentum wheel torque distribution
分类号
V412.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
太阳翼驱动机构扰振力矩的建模与仿真
被引量:
5
3
作者
陈江攀
程伟
李雪
机构
北京航空航天大学航空科学与工程学院
航空装备研究所
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2017年第20期188-194,217,共8页
文摘
以某型号卫星的太阳翼驱动机构(Solar Array Drive Assembly,SADA)为研究对象,首先,通过线性化电磁力矩建立了SADA空载运行振动方程;其次,在SADA空载运行振动方程的基础上,利用自由界面模态综合法建立了SADA驱动太阳翼耦合系统的振动方程;再次,在耦合系统振动方程的基础上,通过受力分析和空间力系简化建立了SADA驱动太阳翼运行过程中所产生的扰振力矩模型;最后,设计了一个模拟真实太阳翼的柔性负载,并对SADA驱动该柔性负载运行过程中所产生的扰振力矩进行了仿真与分析。结果表明:在考虑负载阻尼的情况下,SADA驱动柔性负载运行过程中所产生扰振力矩的扰振频率主要由两部分组成,即:(1)SADA与柔性负载耦合系统的低阶扭转固有频率;(2)SADA电脉冲信号的输入频率及其倍频。
关键词
太阳
翼
驱动
机构
扰振力矩
自由界面模态综合法
柔性负载
扰振频率
Keywords
solar array drive assembly
disturbance torque
free-interface modal synthesis method
flexible load
disturbance frequency
分类号
V414 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
高分七号卫星太阳翼驱动主动控制方案
被引量:
8
4
作者
郭超勇
陆栋宁
陈超
张猛
于国庆
机构
北京控制工程研究所
出处
《航天器工程》
CSCD
北大核心
2020年第3期151-156,共6页
基金
国家重大科技专项工程。
文摘
低轨遥感卫星太阳翼驱动机构(SADA)普遍采用步进电机驱动,受步进电机不平稳驱动特性的影响,卫星平台的姿态稳定度很难进一步提升。为了满足高分七号卫星姿态稳定度需求,降低驱动机构转动对卫星姿态带来的影响,提出了应用永磁同步电机(PMSM)直接驱动的高稳定度太阳翼驱动主动控制方案。针对传统比例积分(PI)控制器存在稳定裕度低且易与太阳翼低阶模态耦合的特点,提出了一种相位补偿策略。高分七号卫星应用结果表明:太阳翼驱动主动控制方案及其相位补偿控制策略能有效降低太阳翼驱动过程中的转速波动,抑制对卫星产生的姿态扰动,可为后续其他高分辨率卫星设计提供参考。
关键词
太阳
翼
驱动
机构
永磁同步电机
姿态扰动
主动控制
相位补偿
Keywords
sada
(solar array drive assembly)
PMSM(permanent magnet synchronous motor)
altitude disturbance
active control
phase compensation
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
永磁同步电机驱动太阳翼扰动力矩建模与仿真
被引量:
7
5
作者
于登云
王光远
郑照明月
机构
中国航天科技集团公司
北京空间飞行器总体设计部
北京航空航天大学航空科学与工程学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期742-747,共6页
文摘
建立太阳翼驱动机构(SADA)永磁同步电机的电磁方程,并利用固定界面模态综合法建立SADA驱动太阳翼耦合系统的振动方程;设计模拟柔性负载,对SADA驱动该柔性负载的扰振力矩进行仿真分析。结果表明,SADA驱动柔性负载运行过程中所产生扰振力矩主要由两个原因引起:1)电流噪声引起的力矩波动;2)控制参数选取不当引起的转角波动。
关键词
太阳
翼
驱动
机构
扰动力矩
固定界面模态综合法
柔性负载
Keywords
Solar array drive assembly
Disturbance torque
Fixed-interface modal synthesis method
Flexible payload
分类号
V442 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
空间展开机构设计及其动力学分析
被引量:
4
6
作者
简世康
郭策
机构
南京航空航天大学航天学院
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2020年第1期150-156,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51875282)资助.
文摘
随着航天事业的发展,越来越多的宇航工程中会应用一些大型的在轨机构,以满足不同的任务需求,本文设计了一种可应用于航天器太阳翼的圆形空间展开机构。主要包括同步机构的设计、自锁铰链的设计以及驱动机构的设计,最后基于Adams以及RecurDyn两种多体动力学仿真软件分别对本文所设计的驱动机构和四单元扇形空间展开机构进行了动力学仿真,结果表明本文所设计的空间展开机构可实现多级展开,并具有展开的可靠性和可控性。
关键词
太阳
翼
空间展开
机构
驱动
机构
动力学仿真
Keywords
solar array
structural design
deployable mechanism
dynamics simulation
分类号
V42 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
高分七号卫星控制分系统设计及在轨验证
被引量:
5
7
作者
刘洁
王淑一
陆栋宁
陈超
机构
北京控制工程研究所
出处
《航天器工程》
CSCD
北大核心
2020年第3期89-95,共7页
基金
国家重大科技专项工程。
文摘
针对高分七号(GF-7)卫星控制分系统高精度姿态确定、姿态控制和快速机动的需求,文章采用星敏感器相对基准标定,将甚高精度星敏感器与前后视相机进行一体化安装的布局方式,并采用了数传天线轨迹平滑和干扰力矩补偿算法控制天线,采用高刚度高稳定度太阳翼驱动机构(SADA)控制太阳翼,从而实现了卫星的高精度姿态确定和高稳定度姿态控制。经在轨验证,结果表明:姿态稳定度小于0.00006(°)/s,优于姿态控制分系统的指标要求,可为遥感卫星姿态控制分系统设计提供参考。
关键词
高分七号卫星
控制分系统
高稳
太阳
翼
驱动
机构
干扰力矩补偿
Keywords
GF-7 satellite
control subsystem
high-stability
sada
disturbance torque compensation
分类号
V448 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
太阳翼驱动机构对卫星姿态扰动特性评估
宋慧心
晏也绘
李奎
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
2
卫星双轴柔性太阳翼在轨转动多体动力学分析与验证研究
董富祥
《振动工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
太阳翼驱动机构扰振力矩的建模与仿真
陈江攀
程伟
李雪
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2017
5
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职称材料
4
高分七号卫星太阳翼驱动主动控制方案
郭超勇
陆栋宁
陈超
张猛
于国庆
《航天器工程》
CSCD
北大核心
2020
8
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职称材料
5
永磁同步电机驱动太阳翼扰动力矩建模与仿真
于登云
王光远
郑照明月
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
7
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职称材料
6
空间展开机构设计及其动力学分析
简世康
郭策
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
7
高分七号卫星控制分系统设计及在轨验证
刘洁
王淑一
陆栋宁
陈超
《航天器工程》
CSCD
北大核心
2020
5
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职称材料
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