基于Stewart平台的卫星微振动主动控制方法研究及装置优化设计

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Jssw3_4
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
卫星在轨运行必须处理各种扰动,卫星上扰动源具有幅值小、频带宽、固有性、敏感性和难测量的特点。为了保证星上有效载荷处于“超静”的环境之中,使得有效载荷能够正常工作,可以利用Stewart平台对卫星微振动进行多自由度的主动控制。本文采用Newton-Euler法建立了带基础激励的12自由度6-SPS平台动力学模型,表明支腿绕轴向转动自由度可以忽略。在此基础之上,利用Kane方法推导了带基础激励的Stewart平台的动力学方程,推导中采用矩阵形式表达,过程简洁,模型的最终表达式的物理意义更加明确。由于卫星微振动的幅值很小的特点,模型中的几何非线性项被忽略。根据作动器弹簧的线性假设和分段线性假设,建立了平台线性和近似的三次非线性的动力学模型。采用Adams动力学商业软件验证了模型的正确性。建立了考虑有效载荷质心位置不确定性、刚度和阻尼不确定性的模型。针对Stewart平台的线性模型和线性不确定模型,分别采用H∞控制算法和μ综合算法设计了相应的鲁棒控制器。对于非线性不确定性系统,本文提出了改进的鲁棒非线性控制算法,并在理论上证明了采用该算法能够保障系统具有最终一致有界性。频率结果和时域结果均表明所设计的三种控制算法能够很好的控制Stewart平台上有效载荷的振动,满足卫星微振动的两个目标,为多自由度振动控制装置的设计奠定了很好的理论基础。为了卫星微振动控制和实际产品制造的需要,本文在基本构型上给出了系统静力学解耦的一般表达式。在此基础之上,推导了考虑有效载荷的系统各阶固有频率解析表达式。对于质心高度为零的情况,系统能够实现动力学解耦和平动的各向同性。而当质心高度不为零时,采用遗传算法和差分进化算法对Stewart平台进行动力学各向同性优化,获得了相同的结构参数。优化结果表明,平台的动力学完全各向同性无法实现,但可以实现平动、转动或者组合的各向同性。综合以上三个方面研究内容,本文给出了卫星微振动主动振动控制装置在设计、动力学与控制方面的结论。
其他文献
约翰·塞巴斯蒂安·巴赫(Johann Sebastian Bach,1685-1750 年)一生创作了 1000 多部作品,包括大量器乐和声乐作品,声乐作品中包括了大量的康塔塔,本文通过对钢琴家
农发行湖南省分行党委认真贯彻落实中央和农发行总行党委关于全面从严治党战略部署,以昂扬的精神状态和饱满的工作热情,自觉投身农发行改革发展和湖南全面小康社会建设中。$$在
报纸
书海浩瀚,知识无穷。从古至今,书作为我们的精神食粮,触动着我们的人文情怀,也对社会的进步起着不可替代的推动作用,课外阅读更是极大地丰富了我们的生活。
【正】 关于哲学发展动力,过去我们比较多地强调的是阶级斗争和经济基础对哲学的推动作用。阶级斗争,经济发展对哲学发展的推动作用是不可否认的,但除此之外,哲学的发展还有
新媒体时代,新闻工作发生很大变化,在进行新闻写作过程中写作人员应该具备较高的文化素养,能够合理运用语言技巧丰富新闻内涵,并呈现通俗易懂、新闻要点明确等特征,满足当代人对新
高职理实一体化实训室是培养具有实践创新能力的高素质人才的场所,也是实验教学、科学研究、服务社会的基地,理实一体化实训室的环保与安全管理是教学、科研工作正常开展的前
【正】 杜章智同志在今年第一期的《现代哲学》和《马克思主义研究》上,同时发表《谈谈所谓“西方马克思主义”的问题》和《“西方马克思主义”是一个含糊的、可疑的概念》两
期刊
当前高校大学生心理问题产生的原因是多方面的,但在这多方面的因素中可以发现,超过一半以上的原因 归结为对于未来就业的迷茫和不确定性,增加了内心负担的承受力和压力。然而