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

1、敏捷小衛(wèi)星具有姿態(tài)敏捷機動和高精度快速穩(wěn)定的特點，能有效增強衛(wèi)星的工作模式、提高衛(wèi)星的工作效率，是現(xiàn)代對地觀測小衛(wèi)星的主要發(fā)展方向。衛(wèi)星在姿態(tài)快速機動和穩(wěn)定過程中，由于撓性帆板的振動作用，會影響到衛(wèi)星穩(wěn)定精度，甚至破壞穩(wěn)定性。針對該問題，在工程應(yīng)用中，可采用輔助支撐結(jié)構(gòu)來提高帆板的基頻，抑制帆板振動對姿態(tài)控制的影響。如何設(shè)計輔助支撐結(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系統(tǒng)地對該結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計和分析，具體包括以下幾個方面

2、：
　　首先，參考國外已有衛(wèi)星，給出了優(yōu)化設(shè)計的總體方案。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)動力學(xué)模型。重點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)振動方程。利用振動力學(xué)與有限元法獲得了基頻取極大值時關(guān)鍵參數(shù)理論解。
　　然后，建立了有