基于Stewart平台的卫星星载设备微振动抑制

发布时间：2017-08-09 16:34

  本文关键词：基于Stewart平台的卫星星载设备微振动抑制

  更多相关文章： 航天器微振动 星载设备 Stewart平台 非线性能量阱 球铰间隙

【摘要】：航天器在轨运行期间,星上运转机构在正常运转情况下不可避免的会产生振动,而振动是造成航天器星载设备失效的主要原因。对于一般星载设备来说,简单的振动隔离就可以满足其不高的振动力学环境要求,而对于高精密星载设备,即使很小的扰动也会造成其无法正常工作,因此,还需要对其所处的微振动力学环境进行振动抑制。本文的主要研究内容:首先对Stewart平台系统进行运动学和动力学分析,应用牛顿欧拉法建立了不考虑球铰间间隙的理想情况下的Stewart平台系统动力学模型。运用龙格库塔方法处理Stewart平台系统的动力学方程,并应用MATLAB数值解析方法编程并绘制了Stewart平台系统基台受不同激励情况下的动平台六自由度的幅值响应曲线,分析了Stewart平台在不考虑间隙的理想情况下对微振动的抑制效果,结果表明,Stewart平台被动隔振系统能有效的抑制微振动。其次通过添加非线性能量阱(NES)能量吸收器优化了Stewart平台被动隔振系统,并进行了数值仿真分析,仿真结果显示非线性能量阱(NES)能在一定程度上提高Stewart平台系统的微振动抑制效果,特别是在动平台法向上振动抑制效果更佳。最后简略分析了球铰间隙对Stewart平台振动抑制效果的影响,球铰间间隙的存在增大了自由度之间的振动传递率,一定程度上削减了振动抑制效果。
【关键词】：航天器微振动 星载设备 Stewart平台 非线性能量阱 球铰间隙
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V441
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 选题背景及研究的目的和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-20
• 1.2.1 航天器微振动力学环境研究现状11
• 1.2.2 航天器微振动隔振技术研究现状11-20
• 1.3 本文主要研究内容及章节安排20-22
• 第二章 Stewart平台基本理论22-27
• 2.1 引言22
• 2.2 刚体的一般运动22-24
• 2.2.1 刚体一般运动的分解22-23
• 2.2.2 卡尔丹角坐标23-24
• 2.3 Stewart平台构型24-25
• 2.4 Stewart平台坐标系统25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 Stewart平台动力学建模27-42
• 3.1 引言27
• 3.2 单支腿动力学建模27-36
• 3.2.1 单支腿运动学分析27-32
• 3.2.2 单支腿动力学分析32-36
• 3.3 Stewart平台动力学建模36-38
• 3.4 Stewart平台及NES系统动力学建模38-40
• 3.5 考虑球铰间隙Stewart平台动力学建模40-41
• 3.6 本章小结41-42
• 第四章 Stewart平台的隔振效果仿真42-53
• 4.1 引言42
• 4.2 Stewart平台动力学方程求解42-44
• 4.3 Stewart平台隔振性能分析44-49
• 4.4 添加NES的Stewart平台隔振效果仿真49-50
• 4.5 球铰间隙对Stewart平台隔振性能的影响50-52
• 4.6 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-57
• 致谢57-58
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文58

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本文编号：646283