柔性铰接板振动形态可视化及主动控制研究

发布时间：2022-11-05 10:58

　　在太空中航天器通常会配置太阳翼作为主要的能量来源,太阳翼由于本身结构跨度大、阻尼小、刚度低、柔性化等特点,在姿态控制过程中很容易受到控制力矩陀螺或推力器的干扰而在太阳翼表面激起低频振动,这种振动会持续很久且若不加以控制的话其后果将无法想象。因此探讨大型柔性结构如太阳翼、薄膜天线等板壳结构的振动形态感知和主动控制具有一定的研究价值和研究意义。基于此,本文的主要内容如下:1、本文以柔性铰接板为研究对象,选用双目视觉相机、压电陶瓷传感器、激光位移传感器等作为实验的振动检测装置。并基于Hamilton原理推导并组装出柔性铰接板的动力学方程,而后在MATLAB环境中对柔性铰接板进行了有限元建模,得到的有限元模型可用于后续振动控制仿真。2、为实时感知柔性板的振动形态,选用视觉方式检测标志点序列的三维坐标信息,并采用最小二乘曲线拟合的解题思路解算出柔性铰接板的拟合曲面模型,而后调用Open GL图形库函数渲染出柔性铰接板的振动形态可视化效果。3、为有效抑制柔性板的振动,本文分别从控制算法和驱动器配置两个层面来优化柔性铰接板的主动控制效果,为此设计了迭代学习控制器对柔性铰接板进行主动控制研究;同时研究... 

【文章页数】：125 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

“天宫二号”

形态可视化效果图[65]

普通板单元和双面压电片板单元示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双目视觉的振动测量及控制[J]. 邱志成,汪先锋.  振动.测试与诊断. 2018(01)
[2]航天器大型柔性太阳翼挠性形变视觉测量优化设计[J]. 郎燕,于丹,刘鹏.  载人航天. 2016(06)
[3]机械与材料力学性能的三维全场变形与应变快速检测研究[J]. 梁晋,郭翔,胡浩,李磊刚,唐正宗,史宝全,孙涛.  中国工程科学. 2013(01)
[4]基于趋近律离散滑模控制的柔性梁振动抑制[J]. 占金青,胡俊峰,张宪民.  振动.测试与诊断. 2012(02)
[5]基于OpenCV的运动目标检测与跟踪[J]. 尹俊超,刘直芳.  计算机工程与设计. 2011(08)
[6]基于图像几何静矩的机器视觉基础矩阵估计[J]. 陶兆胜,屠大维.  仪器仪表学报. 2011(08)
[7]太阳帆板驱动装置建模及其驱动控制研究[J]. 斯祝华,刘一武,黎康.  空间控制技术与应用. 2010(02)
[8]基于非量测畸变校正的摄像机标定方法[J]. 周富强,蔡斐华.  机械工程学报. 2009(08)
[9]基于模糊控制的压电挠性梁的振动主动控制实验研究[J]. 魏井君,邱志成,叶春德.  振动与冲击. 2008(12)
[10]一类非线性系统在任意初值下的开环D型迭代学习控制[J]. 孙瑜,李志安.  系统仿真学报. 2008(24)

硕士论文
[1]基于非接触式测量的压电柔性板振动控制研究[D]. 王涛先.华南理工大学 2019
[2]基于激光位移传感器测量的柔性板振动控制研究[D]. 张思马.华南理工大学 2016
[3]基于双目立体视觉的大型柔性结构在轨振动测量研究[D]. 张春芳.哈尔滨工业大学 2014
[4]气动驱动系统辨识自适应控制柔性臂振动[D]. 赵志立.华南理工大学 2014
[5]基于液压驱动柔性机械手控制系统的研究[D]. 武红.吉林大学 2009



本文编号：3702480