一种帆板驱动与挠性耦合的动力学建模与验证方法和系统技术方案

技术编号:45618277 阅读:16 留言:0更新日期:2025-06-24 18:46
本发明专利技术公开了一种帆板驱动与挠性耦合的动力学建模与验证方法和系统,通过在不同的帆板驱动机构开环转动角速度命令下测量帆板驱动过程中的驱动力矩,再计算得到帆板转动的角加速度;然后通过快速傅里叶变换得到帆板驱动力矩和帆板转动角加速度的频谱图提取出其主要频率,再拟合出帆板驱动力矩和帆板转动角加速度与驱动机构开环转动角速度命令的关系;最后将拟合的帆板驱动力矩增加到卫星刚体姿态动力学中,并将帆板转动角加速度增加到帆板挠性振动方程中,分析卫星姿态控制角速度稳定性以及对挠性附件的耦合振动影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星动力学,尤其涉及一种帆板驱动与挠性耦合的动力学建模与验证方法和系统


技术介绍

1、大部分卫星在轨运行时,太阳帆板需要相对星体转动以跟踪太阳,传统帆板驱动机构都是采用步进电机进行驱动,为保证驱动简单可靠,一般采用步进电机以开环控制的方式进行驱动,该方法在轨得到广泛的应用。但是,步进电机开环驱动采用受pwm脉冲控制,其动态响应性能差,加上电机自身谐波力矩和机构摩擦力矩的影响,造成帆板驱动转速不平稳,直接影响卫星姿态控制稳定度。

2、传统的卫星动力学建模过程中,没有考虑帆板驱动过程中产生的驱动力矩不稳定的影响,忽略了帆板驱动扰动力矩频率与卫星帆板等挠性附件结构频率的耦合影响,卫星姿态动力学建模不够精确,进而造成卫星姿态仿真结果不能真实的反映在轨实际运行过程的状态,地面仿真姿态稳定度与在轨数据差别较大。


技术实现思路

1、本专利技术所解决的技术问题是:本专利技术提供一种帆板驱动与挠性耦合的动力学建模与验证方法和系统,为了更加真实完整的反映帆板驱动控制对卫星姿态稳定度的影响,将帆板驱动扰本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种帆板驱动与挠性耦合的动力学建模与验证方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种帆板驱动与挠性耦合的动力学建模与验证方法,其特征在于:所述获得帆板驱动力矩和帆板转动角加速度,包括:

3.根据权利要求2所述的一种帆板驱动与挠性耦合的动力学建模与验证方法,其特征在于:所述计算得到不同驱动机构开环转动角速度ωi所对应的帆板驱动力矩和帆板转动角加速度的频谱图:

4.根据权利要求3所述的一种帆板驱动与挠性耦合的动力学建模与验证方法,其特征在于:所述拟合得到帆板驱动力矩与不同驱动机构开环转动角速度ωi的关系、帆板转动角加速度与不同驱动机构开环转动...

【技术特征摘要】

1.一种帆板驱动与挠性耦合的动力学建模与验证方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种帆板驱动与挠性耦合的动力学建模与验证方法,其特征在于:所述获得帆板驱动力矩和帆板转动角加速度,包括:

3.根据权利要求2所述的一种帆板驱动与挠性耦合的动力学建模与验证方法,其特征在于:所述计算得到不同驱动机构开环转动角速度ωi所对应的帆板驱动力矩和帆板转动角加速度的频谱图:

4.根据权利要求3所述的一种帆板驱动与挠性耦合的动力学建模与验证方法,其特征在于:所述拟合得到帆板驱动力矩与不同驱动机构开环转动角速度ωi的关系、帆板转动角加速度与不同驱动机构开环转动角速度ωi的关系,包括:

5.根据权利要求4所述的一种帆板驱动与挠性耦合的动力学建模与验证方法,其特征在于:所述将拟合得到的帆板驱动力矩与不同驱动机构开环转动角速度ωi的关系式、帆板转动角加速度与不同驱动机构开环转动角速度ωi的关系式加入卫星动力学模型,得到更新后的卫星动力学模型...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙尚杨真翟兴辉张凯诚李圣文朱文山
申请(专利权)人:上海航天控制技术研究所
类型:发明
国别省市:

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