周边桁架式可展开天线展开分析与控制

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1、硕士学位论文周边桁架式可展开天线展开分析与控制AnalysisandControlofExpansionProcessforHoopTrussDeployableAntenna学号：窒!QQ圣Q璺昼大连理工大学DalianUniversityofTechnology舢舢㈣洲删洲㈣⋯』～Y2415157一大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或

2、其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：———凰孳盘囱堡隧丞缝匮五金堑量控剑作者签名：，．!重麈望日期：望堡年—旦月上日大连理工大学硕士学位论文摘要目前在轨的大型星载天线结构形式很多，但迫切需要满足反射面精度高，传输信号分辨率高，频率范围广，质量轻的大型星载天线。而周边桁架式可展开天线收纳比高，质量轻，反射面口径极大，工作频带非常宽，传输信号也很稳定，是非常重要的一种星载天线。本文针对周边桁架式可展开天线，提出了一

3、种模拟和控制天线展开过程的系统化方法。详细考虑了桁架节点单元具体构造，尤其是过线滑轮参数对系统展开过程的影响，通过分析系统单元铰点和展开角度的运动学关系，提出了高精度计算天线展开过程中驱动拉绳长度的方法，且该方法可应用于一般的空间滑轮绳索系统。基于此，给出了天线展开角度与电机牵引拉绳长度一一对应的关系，进而推导了天线展开速度与电机驱动拉绳的速度之间的关系，提出了通过控制电机牵引拉绳速度来控制天线的展开过程控制策略。通过修正展开角速度曲线，消除角加速度间断，重新规划天线展开路径，并且计算单元各铰点速度和加速度以及天线展开过程中

4、电机的驱动力。通过数值算例仿真分析了周边桁架式可展开天线展开过程，验证本文所提方法的可行性。关键词：周边桁架式可展开天线；展开过程分析；展开控制；空间滑轮绳索系统周边桁架式可展开天线展开分析与控制AnalysisandcontrolofexpansionprocessforhooptrussdeployableantennaAbstractVariousstructuralconceptshavebeenproposedforspace·bornelargedeployableantennas．Consideringthes

5、tringentrequirementsonsurfaceperformanceofaantennastoservesignalwithhighaccuracyandhighresolution，alargesizeddeployableantennaswithwidefrequencybandwidthwereinurgentdemand．Sincethesynthesizedperformance，suchas，largecontractrate，lightqualiv／，largecaliberandbandwidth

6、，andstableworkperformance，thehooptrussdeployableantennaplayedanimportantroleindeployableantennas．Basedonhooptrussdeployableantenna，asystematicmethodologyforanalyzingandcontrollingtheexpansionprocessoftheantennawaspresented．Jointspecificstructureoftrusselementwascon

7、sideredexactly，especiallytheinfluenceofparametersofpulleysintheexpansionprocessofthesystem．BasedonthekinematiCrelationsbetweeneachnodeandexpansionangle，aprecisemethodologyforcalculatingthelengthoftheropeinthesystemduringtheexpansionprocesswasproposed，whichCanbeappl

8、iedtoageneralrope’pulleysystem．Moreover，wealsofoundtherelationsbetweenthedrivingspeedofthemotorandtheexpansionangularvelocityofthesystem，SOthatth