敏捷小衛(wèi)星太陽(yáng)帆板支撐結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、敏捷小衛(wèi)星具有姿態(tài)敏捷機(jī)動(dòng)和高精度快速穩(wěn)定的特點(diǎn)，能有效增強(qiáng)衛(wèi)星的工作模式、提高衛(wèi)星的工作效率，是現(xiàn)代對(duì)地觀測(cè)小衛(wèi)星的主要發(fā)展方向。衛(wèi)星在姿態(tài)快速機(jī)動(dòng)和穩(wěn)定過(guò)程中，由于撓性帆板的振動(dòng)作用，會(huì)影響到衛(wèi)星穩(wěn)定精度，甚至破壞穩(wěn)定性。針對(duì)該問(wèn)題，在工程應(yīng)用中，可采用輔助支撐結(jié)構(gòu)來(lái)提高帆板的基頻，抑制帆板振動(dòng)對(duì)姿態(tài)控制的影響。如何設(shè)計(jì)輔助支撐結(jié)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)將直接影響上述效果，為此本文從理論到試驗(yàn)系統(tǒng)地對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和分析，具體包括以下幾個(gè)方面

2、：
　　首先，參考國(guó)外已有衛(wèi)星，給出了優(yōu)化設(shè)計(jì)的總體方案。在此基礎(chǔ)上，建立了帶輔助支撐結(jié)構(gòu)的小衛(wèi)星結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型。重點(diǎn)分析了典型敏捷小衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)布局和支撐桿所需的帶狀彈簧力學(xué)特性，獲得了決定帆板基頻的關(guān)鍵參數(shù)。
　　其次，建立了不同約束構(gòu)約束條件下的振動(dòng)微分方程，求出了模型的剛度矩陣與質(zhì)量矩陣，推導(dǎo)了帶輔助支撐結(jié)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)的一階模態(tài)振動(dòng)方程。利用振動(dòng)力學(xué)與有限元法獲得了基頻取極大值時(shí)關(guān)鍵參數(shù)理論解。
　　然后，建立了有