基于MATLAB和ADAMS的电池阵展开动力学分析

发布时间：2021-10-23 16:45

　　太阳电池阵是卫星上重要的组成部分,在展开过程中会对卫星本体造成冲击,引起卫星本体姿态的变化,研究展开过程的动力学特性很重要。建立一种含超弹性铰链的电池阵模型,分析了两块帆板的展开运动过程,改变铰链的峰值力矩和平衡力矩大小,通过对比,分析不同的峰值力矩和平衡力矩对该机构展开动力学性能的影响。根据拉格朗日方程推导该机构展开运动的动力学公式,并用Matlab进行求解,验证了Adams模型的正确性。 

【文章来源】：实验室研究与探索. 2020,39(08)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图1 分析机构三维模型

(1)动力学分析模型的建立。该电池阵有两个太阳帆板组成，太阳帆板之间以及太阳帆板和卫星本体之间由扭转弹簧铰接而成，分析模型如图3。内、外板长度为2l。C1为内板质心，C2为外板质心，内、外板质量分别为m1和m2。图3 折展机构动力学分析模型

图2 ADAMS仿真模型(2)动力学方程的建立。图3将卫星本体视为刚体，且无自由度。x、y轴为固定在星体上的坐标系。太阳帆板在铰间扭簧驱动力矩下展开，展开过程中，太阳帆板还受到弹簧阻尼的作用。用第二类拉格朗日方程[12-13]来建立太阳帆板的展开运动规律:

【参考文献】：
期刊论文
[1]卫星太阳电池阵动力学研究综述[J]. 田林,郭丽华,吴怡,陆文浩,李逸凡,翁子豪.  现代制造技术与装备. 2018(10)
[2]太阳电池阵展开与锁定过程的多体动力学分析[J]. 刘铸永,时军委,王检耀.  动力学与控制学报. 2018(05)
[3]卫星太阳帆板展开的动力学仿真分析与应用[J]. 金光,谢晓光,谷松,张镝.  光学精密工程. 2014(03)
[4]卫星太阳阵展开锁紧过程冲击振动[J]. 游斌弟,王兴贵,陈军.  机械工程学报. 2012(21)
[5]一种二维展开太阳翼的展开动力学仿真分析[J]. 任守志,商红军,濮海玲.  航天器工程. 2012(04)
[6]阻尼器对卫星太阳翼锁定冲击力矩影响的研究[J]. 梁小光,陈照波.  噪声与振动控制. 2011(01)
[7]展开式太阳板的动力学分析[J]. 张朋,高海波,邓宗全,邬明智.  宇航学报. 2009(04)

博士论文
[1]超弹性铰链的力学建模及实验研究[D]. 杨慧.哈尔滨工业大学 2015



本文编号：3453535