空间对接机构捕获锁优化设计

发布时间：2018-01-28 05:21

  本文关键词： 空间对接 捕获锁 多体系统 遗传算法 仿真　出处：《中国机械工程》2016年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：空间对接机构是实现航天器空间交会对接的关键系统。捕获锁作为对接机构的关键组成部件,具有实现两航天器间捕捉和释放的功能。其中的锁舌弹簧机构是典型的多体系统动力学机构,具有一定的设计难度。针对该问题,分析了锁舌运动规律,简化由分析力学建立的非线性微分方程组,建立了满足工程精度需求的数学模型;接着采用惩罚函数法和随机顺序配对机制改进标准遗传算法,并编制程序完成参数求解;随后应用ADAMS软件进行动力学仿真。捕获锁试验结果表明,捕获力显著减小,性能获得提高。所研制的捕获锁圆满通过了国内载人航天交会对接飞行试验,证明该产品优化设计工作获得了成功。
[Abstract]:The space docking mechanism is the key system to realize spacecraft rendezvous and docking, and the capture lock is the key component of the docking mechanism. It has the function of capturing and releasing between two spacecraft. The tongue locking spring mechanism is a typical multi-body system dynamic mechanism, which has certain design difficulty. In view of this problem, the law of tongue locking motion is analyzed. The nonlinear differential equation set up by analytical mechanics is simplified, and the mathematical model to meet the requirement of engineering precision is established. Then the standard genetic algorithm is improved by the penalty function method and the random sequence pairing mechanism, and the program is programmed to solve the parameters. Then the dynamic simulation is carried out by using ADAMS software. The results of capture lock test show that the capture force is significantly reduced. The performance was improved. The developed capture lock successfully passed the domestic manned spaceflight rendezvous and docking flight test, which proved that the optimization design of the product was successful.
【作者单位】： 上海宇航系统工程研究所;
【基金】：国家载人航天空间交会对接工程 上海市科技人才计划项目(14XD1423400)
【分类号】：V526
【正文快照】： 0引言空间对接机构是实现载人航天器空间交会对接,以及开展在轨服务的关键系统[1-3],其中周边式对接机构捕获锁具有实现两航天器间捕捉和释放的功能[4-5]。型号产品研制过程中,对捕获锁上的锁舌弹簧机构有如下要求:对接捕获阶段,要求锁舌能够在卡板器较小的作用力下就压入,并

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1 李婷;王义林;;基于UG的精冲模半自动排样方法研究[J];模具工业;2015年08期

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1 刘鑫;一种求解直角边零件下料问题的启发式方法[D];北京交通大学;2014年

2 孙鑫贤;基于建筑性能最优的剪力墙结构体系优化[D];上海交通大学;2014年

【二级参考文献】

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1 贾志欣,殷国富,罗阳;二维不规则零件排样问题的遗传算法求解[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年05期

2 杨威,罗阳,刘胜青;大规模矩形零件优化套排的遗传算法[J];四川大学学报(工程科学版);2001年05期

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1 张崇峰;空间对接机构综述[J];世界科学;2003年01期

2 于伟,杨雷,曲广吉;空间对接机构动力学仿真分析[J];动力学与控制学报;2004年02期

3 常同立;丛大成;叶正茂;韩俊伟;;空间对接地面半物理仿真台系统仿真研究[J];航空学报;2007年04期

4 张华;肖余之;陈萌;杜三虎;;空间对接机构对接锁系同步性仿真研究[J];宇航学报;2009年01期

5 徐志刚;辛立明;;空间对接缓冲试验台助推装置研究[J];上海航天;2009年02期

6 娄汉文;张柏楠;刘宇;;空间对接机构的技术发展[J];航天器工程;1994年03期

7 娄汉文;张柏楠;刘宇;;空间对接机构的试验技术[J];航天器工程;1994年03期

8 黄铁球;陈萌;肖余之;;空间对接锁系运动同步性机理研究[J];系统仿真学报;2011年01期

9 刘宇;;俄罗斯典型空间对接机构及其特性[J];航天器工程;1994年02期

10 杨芳,曲广吉;空间对接机构差动式机电缓冲阻尼系统机构传动原理分析[J];力学与实践;1999年03期

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1 延皓;叶正茂;丛大成;韩俊伟;李洪人;;空间对接半物理仿真原型实验系统研究[A];第四届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2006年

2 任卫群;吴义忠;陈立平;;空间对接机构中结构锁的动力学仿真[A];'2000系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2000年

3 孙培杰;吴静怡;江明旒;张良俊;徐烈;;空间对接综合试验台温度环境模拟系统温场特性实验研究[A];第五届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2008年

4 孟光;骆健;;载人航天和空间对接若干动力学与控制问题[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

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1 潘树涛　本报记者 张发扬;群建齿轮 转动“天”“神”[N];贵州日报;2011年

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1 张超;航天器空间对接中的结构动力可靠度分析[D];哈尔滨工程大学;2012年

2 许军校;面向空间对接的电磁机构设计与实验研究[D];国防科学技术大学;2008年

3 李强;新型类锥杆式对接机构的碰撞过程分析[D];国防科学技术大学;2009年

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本文编号：1469881