基于菱形压电作动器和内模控制策略的微振动隔振研究

提出了一种以菱形压电作动器为隔振元件,并结合内模控制策略的微振动主动隔振方法。首先设计并分析了菱形压电作动器,分析其力电耦合特性;以单自由度主动隔振系统为例,建立了隔振系统的动力学模型。在此基础上,设计了基于内模控制的主动隔振策略,进行了含有模型误差、迟滞等多工况的数值仿真分析。仿真结果表明,隔振位移传递率最大可达94%。菱形压电作动器结合内模控制策略的振动主动控制技术具有较好的隔振能力,为进一步微振动平台的主动隔振设计与实验研究奠定了基础。

机械式可重构天线的反射面结构设计

传统的空间卫星天线具有固定的反射面形式,因而只能给出特定的辐射场型图,及固定的目标增益区。而机械式在轨可重构天线可以通过反射面背部的作动器对天线型面进行主动控制,根据不同的照射区域给出针对性的反射面几何形状,从而实现一星多用。论文围绕着可重构天线的反射面,使用碳纤维铝蜂窝夹层结构开展了一系列探索,为这种夹层结构建立了能够表征赋型过程中结构应力分布的有限元模型。根据反射面重构的设想,选择了具有合适刚度、足够强度蜂窝夹层材料。依据所选择的夹层结构设计了相关实验,证实了使用这种材料构造可重构天线反射面的可能性。

空间六自由度机构的容错性能研究

空间并联机构通常服务于军事、气象领域中重要的通信设备,其运行过程中的容错能力至关重要。空间六自由度机构在轨应用中,单个支链出现故障会导致整个机构的功能受限,开展对高精度六自由度机构容错性能的分析和研究,对于空间六自由度机构在轨运行具有重要的意义。利用空间六自由度机构的冗余自由度进行了容错性能的分析与研究,设计并研制了惯性式压电六自由度机构样机,验证了机构在失效环境下的容错性能和可靠性,有效保障了故障状态下的工作性能。