一種構(gòu)架式空間可展天線研究.pdf

1、近年來(lái)越來(lái)越多的太空探索活動(dòng)迫切需要大口徑的空間可展天線以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。本文在環(huán)形剛架可展天線以及構(gòu)架式可展天線的啟發(fā)下，提出了一種質(zhì)量小但一階固有頻率不低的新型展開機(jī)構(gòu)以應(yīng)用于大口徑空間可展天線。為了避免因驅(qū)動(dòng)彈簧使展開機(jī)構(gòu)的展開速度過(guò)快而引起的天線振動(dòng)，運(yùn)用了制動(dòng)系統(tǒng)以控制驅(qū)動(dòng)彈簧系統(tǒng)。此外，為了使展開機(jī)構(gòu)具有幾何對(duì)稱性，運(yùn)用最小二乘法將其設(shè)計(jì)形成球面形狀，并推導(dǎo)由此產(chǎn)生的擬合誤差。展開機(jī)構(gòu)的建模方法基于坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的幾何方法和兩個(gè)

2、設(shè)定的原則。在給定一組數(shù)據(jù)后，建立展開機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒⑶蟮脭M合誤差。
　　為了保證相鄰展開單元能夠同步并且完全展開，對(duì)展開機(jī)構(gòu)中展開單元的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，確定各桿長(zhǎng)之間的幾何關(guān)系。利用有限元方法對(duì)展開機(jī)構(gòu)在MATLAB中進(jìn)行建模，其中包括對(duì)展開機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模前的編號(hào)。在給定一組數(shù)據(jù)的情況下，將在 MATLAB中計(jì)算得到的展開機(jī)構(gòu)一階固有頻率與在 ANSYS軟件中得到的一階固有頻率相比較，證明MATLAB算法程序的正確性，從而為后文展

3、開機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化打下基礎(chǔ)。
　　對(duì)空間可展天線的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并對(duì)力密度找形方法進(jìn)行了介紹。結(jié)合力密度找形方法和目標(biāo)拋物面幾何約束對(duì)索網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了找形。對(duì)前后索網(wǎng)的找形結(jié)果進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)前后索網(wǎng)的平面劃分必須一致才能找到呈正拋物面形狀的后索網(wǎng)。此外，對(duì)找形后的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面誤差分析后發(fā)現(xiàn)三角形平面劃分的索網(wǎng)表面誤差最小。
　　最后，對(duì)基于遺傳算法的單目標(biāo)優(yōu)化方法和多目標(biāo)優(yōu)化方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。利用單目標(biāo)遺傳優(yōu)化算法對(duì)