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《翼傘-載荷系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)仿真分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第48卷第4期2016年8月南京JournalofNaDOI：10．16356／j．1005—2615．2016．04．005空nlV航erslty天大學(xué)ofAeronautics學(xué)報(bào)&Astronautics翼傘一載荷系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)仿真分析蔣萬(wàn)松榮偉滕海山劉濤李春(北京空間機(jī)電研究所，北京，100094)V01．48No．4Aug．2016摘要：翼傘具有良好的滑翔性、操縱性和穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于航天器精確著陸和定點(diǎn)回收。為進(jìn)行歸航控制算法設(shè)計(jì)，需對(duì)翼傘系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行深入研究。以一般翼傘一載荷系統(tǒng)為研究對(duì)象，采用拉格朗日乘子法建立了兩
2、體8自由度動(dòng)力學(xué)仿真模型，對(duì)3個(gè)飛行工況進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果與相應(yīng)的空投試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本吻合，驗(yàn)證了仿真模型的有效性。關(guān)鍵詞：翼傘；多體動(dòng)力學(xué)；拉格朗日乘子法；附加質(zhì)量中圖分類號(hào)：V275文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1005—2615(2016)04—0474—07MultibodyDynamicalSimulationAnalysisforParafoil—PayloadSystemJiangWansong，RongWei，TengHaishan，LiuTao，LiChun(BeijingInstituteofSpaceMechanicsan
3、dElectricity，Beijing，100094，China)Abstract：Theparafoilsystemiswidelyusedinspacecraftrecoveryandprecisionairdropbecauseofitsexcellentglidingcapability，controllabilityandstability．Thedynamicsofcontrollableparafoilsystemhasbeenahotspotissueinordertodesignthecontrolalgorithm
4、．Inthispaper，adynamicalmodelwitheight—degree—of-freedomforparafoilsystemisestablishedbasedonLagrangemultipliermethod．Basedonthismodel，themotionofparafoilsysteminairdropconditioniSsimulated．Theefficiencyandaccuracyofthismodelareverifiedbycomparingcalculationresultswiththe
5、airdroptestdata．Keywords：parafoil；muhibodydynamics；Lagrangemultipliermethod；apparentmass符號(hào)說(shuō)明符號(hào)物理意義符號(hào)物理意義符號(hào)物理意義b翼傘展長(zhǎng)T動(dòng)能Q拉格朗日方程廣義力c翼傘弦長(zhǎng)V速度R余項(xiàng)e翼傘百分比厚度V。自由來(lái)流速度S坐標(biāo)變換矩陣／選擇矩陣，。連接約束方程y氣動(dòng)側(cè)力’，速度向量i實(shí)數(shù)序列e：基向量A拉格朗日乘子l吊帶長(zhǎng)度q慣性系廣義位移向量a攻角／參數(shù)h翼傘比高度a慣性系廣義速度向量口側(cè)滑角／參數(shù)g動(dòng)壓面慣性系廣義加速度向量y翼傘展弦比t仿真時(shí)
6、間i本體系廣義位移向量占翼傘操縱量A：翼傘連接點(diǎn)；本體系廣義速度向量0俯仰角收稿日期：2016-05—15；修訂日期：201607—10通信作者：榮偉，男，研究員，博士生導(dǎo)師，E—mail：rongweilxl@163．com。引用格式：蔣萬(wàn)松，榮偉，滕海山，等．翼傘一載荷系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)仿真分析[J]．南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，48(4)：474—480．JiangWansong，RongWei，TengHaishan，eta1．Multibodydynamicalsimulationanalysisforparafoil—pay
7、loadsystem[-．]]．,journalofNanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics，2016，48(4)：474—480．U航嶇．q第4期蔣萬(wàn)松，等：翼傘一載荷系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)仿真分析475(續(xù)表)符號(hào)物理意義符號(hào)物理意義符號(hào)物理意義B。載荷平臺(tái)連接點(diǎn)i本體系廣義加速度向量0，翼傘安裝角c氣動(dòng)力系數(shù)／參考點(diǎn)r向量p大氣密度C“氣動(dòng)力系數(shù)對(duì)變量“導(dǎo)數(shù)H向量p吊帶約束向量C。變量為0氣動(dòng)力系數(shù)v廣義速度向量O姿態(tài)角數(shù)組D氣動(dòng)阻力z載荷位置向量∞姿態(tài)角速度向量H海拔高度B雅可比矩陣△a航向
8、角偏差L翼傘左側(cè)后緣／氣動(dòng)升力F外力△≠航向與風(fēng)向角度差M氣動(dòng)俯仰力矩H慣量交叉矩陣()“向量的反對(duì)稱陣N氣動(dòng)偏航力矩J物體主軸慣量()’矩陣的轉(zhuǎn)置R繩長(zhǎng)／右側(cè)／滾轉(zhuǎn)力矩／距離L氣動(dòng)力矩()。翼傘S翼傘參考
