利用驱动机构实现输入整形方法对航天器姿态调整
过程振动激励的抑制
朱春艳1，陈必发2，张美艳2，唐国安2?
（1.上海宇航系统工程研究所，上海201109；2.复旦大学航空航天系，上海200433）摘要：针对空间站电池翼利用驱动机构实现姿态调整过程中的弹性振动问题，研究采用输入整形技术进行振动抑制三将实验舱本体已设定好的转动角速度视为牵连运动，将可操控的驱动机构转动角速度视为相对运动，两者合成的绝对运动角速度视为整形后的输入角速度，达到消除振动的目的三采用仿真计算和地面试验对方法进行了验证，结果表明，此方法可有效降低太阳翼调姿过程中的弹性振动三
关键词：电池翼；输入整形；弹性振动；地面试验
中图分类号：V41 文献标识码：A 文章编号：1674-5825（2018）04-0488-06
Suppression of Spacecraft Vibration Excitation during Attitude Adjustment with Input Shaping Using Drive Assembly
ZHU Chunyan 1，CHEN Bifa 2，ZHANG Meiyan 2，TANG Guo-an 2?
（1.Aerospace System Engineering Shanghai ，Shanghai 201109，China ；2.Department of Aeronautics and Astronautics ，Fudan University ，Shanghai 200433，China ）Abstract ：The input shaping technology was studied to suppress the elastic vibration generated when using SADA （Solar Array Drive Assembly ）to implement attitude adjustment of the Space Station so-lar wings.The set up rotary speed of the experiment module was regarded as the transport motion ，while the rotary speed of the manageable drive assembly was considered as a relative motion.The synthetic motion was taken as the input shaper to suppress the elastic vibration.The simulation and ground test showed that this method could remarkably suppress the elastic vibration in solar array at-titude adjustment.Key words ：solar wings ；input shaping ；elastic vibration ；ground test
收稿日期：2017-12-15；修回日期：2018-06-28
基金项目：上海市科学技术委员会扬帆计划（15YF1411900）
第一作者：朱春艳，女，博士，工程师，研究方向为结构动力学三E-mail：zhuchunyan＠https://www.doczj.com/doc/0a10155213.html, ?通讯作者：唐国安，男，硕士，教授，研究方向为结构动力学二动力学与控制；运载火箭总体技术二空间飞行器结构与机构三E-mail：tang-guoan＠https://www.doczj.com/doc/0a10155213.html, 1 引言
航天器在轨展开后在结构上可看作一个航天
器本体带有一个柔性附件，如挠性天线二太阳电池
翼以及大型桁架结构三展开后的柔性体结构具有
跨度大二刚度低二弱阻尼等特点，在动力学特性上
表现为固有频率较低二振动被激发后较难衰减，可
能引起结构破坏，或降低航天器姿态稳定性等不
好的后果三
众多学者探求了多种方法降低柔性航天器在轨过程中被激发的弹性振动三其中，输入整形（Input Shaping）技术是将原输入指令信号与一系列的脉冲序列卷积生成新的整形指令作为控制信号，以消除系统弹性振动的控制方法［1-2］三Sing-hose 等［3］针对一个二自由度系统，分别采用一阶零位移整形器二二阶零位移整形器二极不灵敏度整形器整形输入信号，将仿真结果与地面试验结果作对比，取得了很好的减振效果三NASA 与MIT 曾经合作了一个项目，基于Matlab 数学模型，采用输入整形降低一个处于微重力环境下的弹性系第24卷 第4期2018年 8月 载 人 航 天Manned Spaceflight Vol.24 No.4Aug.2018
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