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《基于全柔性衛(wèi)星模型的控制閉環(huán)微振動建模與仿真》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、Vo1．21No．5航天器工程第21卷第5期58SPACECRAFTENGINEERING2012年1O月基于全柔性衛(wèi)星模型的控制閉環(huán)微振動建模與仿真葛東明鄒元杰張志娟王澤宇(IL京空間飛行器總體設計部，北京100094)摘要針對高分辨率遙感衛(wèi)星的微振動分析，給出了一種整星結構運動與姿態(tài)控制系統(tǒng)閉環(huán)的建模方法。該方法基于全柔性衛(wèi)星模型，通過考慮姿態(tài)控制系統(tǒng)的控制律和硬件特性建立集成仿真模型，進而預測衛(wèi)星在軌微振動的微振動響應和結構傳遞特性。文章以某遙感衛(wèi)星為例，分別從開環(huán)和閉環(huán)角度給出了微振動的微振動響應和結構傳遞特性的結果，
2、并進行對比分析。分析結果表明：提出的方法能夠實現(xiàn)全柔性衛(wèi)星模型的控制閉環(huán)微振動分析，相對于傳統(tǒng)的開環(huán)仿真更接近在軌實際情況。關鍵詞衛(wèi)星；微振動；控制閉環(huán)；微振動響應中圖分類號：V474．2文獻標志碼：ADOI：10．3969／]．issn．16738748．2012．05．009ControlClosed-_loopMicro。。vibrationModelingandSimulationBasedonFlexibleSatelliteModelGEDongmingZOUYuanjieZHANGZhijuanWANGZeyu(
3、BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Forthemicro—vibrationanalysisofhighresolutionremotesensingsatellite，aclosed～loopmodelingmethodconnectingsatellitestructureandattitudecontrolispresented．Bybuildingintegratedsimulationmodelbase
4、dontheflexiblesatellitemodelaswellasthecontrollawandhardwarepropertiesoftheattitudecontrolsystem，themethodcanbeusedtopredictthein—orbitresponseofmicro～vibrationsignalsandtransfercharacteristicsofthesatellitestructure．Fortheexampleofaremotesensingsatellite，theresults
5、ofthetimeresponseandthestructuretransfercharacteristicsarepresentedandanalyzedcomparably，fromtheviewpointofopen—loopandclosedlooprespectively．Theanalysisresultsshowthatthepresentedmethodcanrealizethecon—trolclosed—loopmicro—vibrationanalysisoftheflexiblesatellitemod
6、el，andisclosertotherealcaseinorbitcomparedwiththetraditionalopen—loopsimulation．Keywords：satellite；micro—vibration；controlclosed—loop；micro—vibrationresponse一種幅值較小、頻率較高的微振動響應。由于微振1引言動幅值小、頻率范圍寬，控制系統(tǒng)難以敏感和抑制，為此主要處理低頻剛體姿態(tài)運動的穩(wěn)定性。對于高微振動是指衛(wèi)星在軌運行期間，星上轉動部件精度衛(wèi)星，微振動可能嚴重影響有效載荷的
7、指向精高速轉動、附件驅動機構工作、變軌調姿期間推力器度、穩(wěn)定度、成像質量、分辨率等重要性能指標口]工作，以及進出地影冷熱交變等因素使星體產生的是高精度衛(wèi)星研制必須解決的關鍵技術之一。收稿日期：2012—06—04；修回日期：2012—08—16作者簡介：葛東明(1982一)，男，工程師，從事航天器動力學與控制5-作。Ernail：gedm1982@gmail．tom。第5期葛東明等：基于全柔性衛(wèi)星模型的控制閉環(huán)微振動建模與仿真59由于微振動對有效載荷的影響比較復雜，涉及假設保留前r階模態(tài)(其中不考慮平動的3個剛體結構、控制和有
8、效載荷等系統(tǒng)。目前比較有效的分模態(tài))，口ER為模態(tài)坐標，z∈R為對角阻尼矩析手段是集成建模技術，根據(jù)微振動在子系統(tǒng)中傳陣，∈R為對角固有頻率矩陣，∈R為質遞路徑的物理聯(lián)系，將結構、控制和光學系統(tǒng)連接為量歸一化模態(tài)矩陣。將式(2)寫為狀態(tài)空間形式：一個整體，最終形成一個全面反映
