一种面向在轨辨识的太阳翼模态类型快速识别方法技术

一种面向在轨辨识的太阳翼模态类型快速识别方法，步骤为：

【技术实现步骤摘要】
一种面向在轨辨识的太阳翼模态类型快速识别方法


[0001]本专利技术属于柔性航天器在轨辨识
，涉及一种太阳翼模态类型识别方法，适用于利用太阳翼角点振动测量信息对太阳翼各阶辨识模态做快速的模态类型识别
。

技术介绍

[0002]太阳电池翼用于为在轨航天器提供电能，由于其自身具有显著的结构柔性，因此会对整星姿态动力学及控制产生重要的影响
。
受天地差异及试验条件等因素的影响，地面很难对复杂的太阳翼动力学及其参数进行准确建模，因此，往往需要进行采用在轨辨识技术对太阳翼模态参数进行准确识别
。
太阳翼模态振型识别是在轨辨识的一项重要内容
。
通过对模态振型的识别，可以明确各阶模态的类型及其对姿态动力学的方向性影响
。
[0003]目前，在轨辨识研究中，关于模态频率及阻尼的识别方法较多，但关于模态类型的识别方法则未见相关文献
。
目前在模态振型的求取方面，基于状态空间辨识模型的方法通常基于对辨识矩阵的特征值分解，得到的模态向量一般为复特征向量，其物理含义并不直观本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种面向在轨辨识的太阳翼模态类型快速识别方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)
在太阳翼远端两个角点处分别设置一个运动测点，获取运动测点的自由振动时域信息；
(2)
采用快速傅里叶变换对运动测点的自由振动时域信息进行处理，得到各运动测点在三个正交运动方向的振动频谱；
(3)
根据所述的振动频谱，区分各阶模态归属面内模态或面外模态；
(4)
采用特征系统实现算法，在太阳翼进入自由振动状态后，截取一段时间长度的各测点面外运动方向自由振动响应数据，得到反映各测点面外运动的离散状态方程的系统状态矩阵
A、
观测矩阵
C
；
(5)
基于各测点面外运动的离散状态方程的系统状态矩阵
A、
观测矩阵
C
计算太阳翼的实模态振型；
(6)
根据得到的实模态振型，完成面外模态类型识别
。2.
根据权利要求1所述的一种面向在轨辨识的太阳翼模态类型快速识别方法，其特征在于：所述的运动测点的确定方法为：以矩形太阳翼几何意义的远端物理角点为中心，在不大于太阳翼宽边长度的
1/10
为半径的圆所覆盖的太阳翼表面区域内选取的点均可作为运动测点
。3.
根据权利要求1所述的一种面向在轨辨识的太阳翼模态类型快速识别方法，其特征在于：所述的运动测点的自由振动时域信息为：其中，
p
x
(t)、p
y
(t)、p
z
(t)
为运动测点
P
的挠性振动在太阳翼坐标系三个坐标方向的投影，
A
iX
、A
iY
、A
iZ
为第
i
阶模态在点
P
处三个方向的模态振型，
i
＝
1、2、3......n
，
q
i
(t)
为第
i
阶模态坐标；所述太阳翼坐标系的原点位于太阳翼根部铰接点，
Z
轴沿太阳翼展开方向，
Y
轴与太阳翼电池阵所在平面的法线方向一致，
X
轴与
Y
轴
、Z
轴方向形成右手系
。4.
根据权利要求3所述的一种面向在轨辨识的太阳翼模态类型快速识别方法，其特征在于：所述的运动测点在三个正交运动方向的振动频谱为：
X
方向其中
N
s
为
p
x
(t)
的总采样点数，为傅里叶变换频率分辨率，
f
s
为采样频率，为采样周期，
k
为非负整数；
Y
方向和
Z
方向选用各自方向的自由振动时域信息替换式中
X
方向的自由振动时域信息得到
。5.
根据权利要求1所述的一种面向在轨辨识的太阳翼模态类型快速识别方法，其特征在于：所述的根据所述的振动频谱，区分各阶模态归属面内模态或面外模态，具体为：以第
i
阶模态为例，比较第
i
阶模态在两个测点
p
X
‑
和
p
X+
在面内方向运动自由度上的频域变换曲线
的的幅值
|A
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国琪，李公军，张锦江，雷拥军，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：