控制力矩陀螺柔性安装界面扰动力分析方法

《控制力矩陀螺柔性安装界面扰动力分析方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、v01．24No．5航天器工程第24卷第5期58SPACECRAFTENGINEERING2015年10月控制力矩陀螺柔性安装界面扰动力分析方法高行素1罗文波1刘国青1梁东平1孙维1关新2(1北京空间飞行器总体设计部，北京100094)(2北京控制工程研究所，北京100090)摘要以控制力矩陀螺(ControlMomentGyroscope，CMG)一柔性基础结构耦合系统为研究对象，提出了使用cMG解析动态加速性和柔性基础结构解析加速性对固定界面扰动力进行修正，以获取柔性界面扰动力的分析方法，并将分析结

2、果与Simulink动力学建模与仿真的结果进行了对比与分析。分析与仿真结果吻合较好，可以为扰源一航天器耦合微振动特性分析提供参考。关键词控制力矩陀螺；柔性界面；扰动力特性；Simulink建模与仿真；解析动态加速性中图分类号：V414文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2015．05．009AnalysisMethodforCoupledDisturbanceatFlexibleInterfaceofControlMomentGyroscopeGA()XingsuI，

3、U()Wenbo‘LIUGuoqin91LIANGDongpingSUNWeilGUANXin2(1BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)(2BeijingInstituteofControlEngineering，Beijing100090，China)Abstract：ThispapertakesthecoupledsystemofCMGandtheflexiblemountingstructureasth

4、eresearchobject，proposesananalysismethodtOpredictthecoupleddisturbancebycorrectingthegroundeddisturbancebyusingtheanalyticaldynamicacceleranceoftheCMGandtheanalyticalacceleranceoftheflexiblemountingstructure，andthencomparestheanalysisresultwiththatofSimu

5、linkdynamicmodellingandsimulation．AnalysisresultagreeswellwiththatOfsimulation。whichcanprovidereferenceforanalysisofthecoupledmicro—vibrationbetweendisturbancesourceandspacecraft．Keywords：CMG；flexibleinterface；disturbancecharacteristic；Simulinkmodellinga

6、ndsimula—tion：analyticaldynamicaccelerance1引言高性能航天器搭载的高指向精度和高分辨率的有效载荷，对航天器上的微小扰动十分敏感。微小扰动由航天器在轨运行期间的运动或振动部件引起，其定义为微振动㈠。航天器的微振动可带来两类问题：一是各种活动部件之间及其与航天器整体的结构响应耦合问题；二是对微振动敏感的有效载荷性能或科学试验结果会受到影响。2j。控制力矩陀螺(CMG)具有能够精确、连续地输出力矩，不消耗燃料，不污染光学设备和飞行环境等优点，是大型长收稿日期：2015

7、一08—05；修回日期：2015一08—2l基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：高行素，女，硕士研究生，研究方向为航天器结构与机构。Email：tiankon906ll@163．tom。第5期高行素等：控制力矩陀螺柔性安装界面扰动力分析方法寿命或要求快速姿态机动的航天器的首选执行机构。’。但是。CMG运动机构又是高性能航天器最主要的扰源H]。随着我国航天器技术的发展，由CMG引起的航天器结构微振动，将成为影响精密有效载荷实际工作性能的重要因素[6]。因此，为了满足高性能航天器的任务需求，必须对CMG

8、引起的微振动予以足够的重视。CMG内部结构模态与电磁组件等产生的微观扰振之间存在着耦合，称为内部耦合；同时，整个CMG与它的柔性基础结构之间也存在着耦合，称为外部耦合。综合国内外研究成果，对CMG、飞轮等运动机构带来的外部耦合微振动的研究主要集中在理论分析、建模仿真和试验3个方面。其中，国外对分析方法的研究主要以飞轮为对象，且大致经历了标准微振动分析法、静态加速性分析法和动态加速性分析法3个阶段。将微振动源在固定界面上测得的扰动直接作为输入