抑制卫星太阳帆板振动的H_∞鲁棒控制设计

本文引入了卫星太阳帆板反对称弯曲振动动力学方程,在此基础上分析了经典控制律下帆板的弹性振动情况。针对带有扰性太阳帆板卫星姿态控制系统设计中的帆板振动抑制问题,引入了H∞鲁棒控制理论,利用此理论设计了鲁棒控制器。仿真结果是此控制器很好地抑制了帆板振动。即H∞鲁棒的有效性显著。

卫星太阳能帆板的撞击问题

本文研究卫星帆板展开过程中的撞击问题 ,用子结构方法和单向递推组集方法得到以铰坐标和柔性体模态坐标为系统广义坐标的撞击阶段柔性多体系统的动力学方程 ,由与撞击有关约束方程的Lagrange乘子导出了撞击力的计算公式 ,计算了卫星帆板在撞击过程中撞击力的最大值和卫星姿态角速度的变化规律。计算结果表明 ,对柔性体之间的碰撞 。

计及参数不确定性的卫星太阳能帆板的柔性多体动力学研究

应用固定界面子结构法进行柔性多体系统动力学建模,讨论了系统参数的不确定性问题,并采用Monte-Carlo方法进行随机参数建模,以国产某型号卫星为例,考虑四块帆板的柔性,对伸展机构进行了柔性多体动力学建模与仿真,得到了帆板的变形、大范围运动等动力学参量,为卫星帆板的设计提供了一定的理论依据。

基于一致性理论的卫星太阳能帆板分布式振动控制

针对卫星太阳能帆板的振动抑制问题,本文提出一种基于一致性理论的分布式振动控制方法。首先,依据智能组件的定义建立面向分布式控制的太阳能帆板整体结构动力学模型;然后,根据图论和一致性理论设计抑制帆板振动的分布式控制器,控制器由反馈镇定项和一致性协同项两部分构成;基于Lyapunov理论分析闭环系统的稳定性和鲁棒容错能力;最后,设计不同情况的数值算例,验证所提分布式控制方法的有效性。仿真结果显示,基于一致性理论的分布式振动控制方法不但能够有效地抑制卫星太阳能帆板的振动,提高系统的动态性能,还具有良好的鲁棒容错能力。

低轨道下运行的卫星-太阳帆板系统的刚-柔-热耦合动力学建模

传统地考虑热效应的卫星-太阳帆板动力学模型只考虑太阳直接辐射热流的影响,仅适用于高轨道运行的航天器。以低轨道下运行的卫星-太阳帆板系统为研究对象,提出了一种通用的分析其在宇宙空间各种热流作用下刚-柔-热耦合动力学特性的建模方法。考虑太阳帆板热变形、卫星的姿态运动和太阳帆板受到的各种辐射的热流密度之间的耦合关系,分别给出了太阳直接辐射热流、地球红外辐射热流以及地球反照辐射热流的计算公式。将系统视为中心刚体-悬臂梁模型,首先建立了悬臂梁的热传导方程,然后通过引入考虑热应变的应力-应变关系,用虚功原理建立了卫星-太阳帆板多体系统的考虑热效应的动力学方程,对热传导方程和动力学方程联立求解。对低轨道下运行的卫星-太阳帆板系统进行了数值仿真分析,分析了考虑地球红外辐射和地球反照辐射热流对热振动的影响,以及考虑刚-柔-热耦合效应对系统动力学特性的影响,并给出了系统热振动稳定时特征参数的范围。

劳拉造卫星帆板故障均源于制造缺陷

据了解故障独立评审情况的工业界官员介绍，劳拉空间系统公司所造3颗卫星出现的太阳能帆板故障均是由同样的制造缺陷引起的。这种缺陷在卫星尚未同火箭分离之时引发了爆炸。最近一起故障出现在2012年6月。3起故障都与卫星太阳能帆板未能在火箭在大气层中飞行时正确地通气有关。

劳拉造卫星帆板故障均源于制造缺陷

据了解故障独立评审睛况的工业界官员介绍，劳拉空间系统公司所造3颗卫星出现的太阳能帆板故障均是由同样的制造缺陷引起的。这种缺陷在卫星尚未同火箭分离之时引发了爆炸。最近一起故障出现在2012年6月。3起故障都与卫星太阳能帆板未能在火箭在大气层中飞行时正确地通气有关。这造成了火箭在高空经历较低的外部气压时不可持续的压力积累。这些事故发生的时间跨度为8．5年，共招致约4．22亿美元的保险索赔。

劳拉造卫星帆板故障均源于制造缺陷

据悉，劳拉空间系统公司所造3颗卫星出现的太阳制造缺陷引起的。这种缺陷在卫星尚未同火箭分离之时引发了爆炸。最近一起故障出现在2012年6月。3起故障部与卫星太阳能帆板未能在火箭在大气层中飞行时正确地通气有关。这造成了火箭在高空经历较低的外部气压时不可持续的压力积累。这些事故发生的时间跨度为8．5年，共招致约4．22亿美元的保险索赔。所涉及的3颗卫星分别是2004年发射的“南埃斯特雷拉”／“电信星”14、2011年发射的“南埃斯特雷拉”2／“电信星”14R和2012年6月发射的“国际通信卫星”19。

一种卫星遥测数据相关性分析方法

卫星遥测数据反映了卫星各系统的实时工作情况,是对卫星各系统工作状态进行分析判断的依据,其数据处理结果及质量直接影响卫星在轨性能的分析和状态的评定。运用ID3算法对卫星太阳帆板遥测数据进行分析,挖掘隐藏在数据中的知识和规则,得到数据之间的关联性,为卫星在轨性能分析提供依据。

日新发射天文卫星出故障

日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）3月27日宣布，其新发射不久的“瞳”X射线天文卫星此前一天失去了同地面控制中心的联络。控制部门此后虽曾收到卫星短暂的信号，但工程技术人员无法确定卫星状况。对当天上午的数据进行分析后发现，卫星太阳能帆板发电量偏低，星体温度出现异常。

大型卫星太阳能帆板的分布式振动控制

针对大型卫星太阳能帆板(LSSP)振动主动控制器设计复杂、在轨扩展不易且容错性能有限等问题,提出一种适用于模块化结构的分布式振动控制方法。首先,根据LSSP的结构特点划分控制子模块,建立面向分布式控制的子模块动力学模型,并结合卡尔曼滤波算法设计各子模块线性二次最优振动控制器;然后,考虑各子模块之间的测量信息交互,提出应用于LSSP整体结构的分布式振动控制系统并分析闭环系统稳定性。最后,给出数值仿真算例以验证所提控制方法的有效性。结果表明,采用可扩展的分布式控制器,LSSP的振动能够得到有效抑制,且控制系统的容错性能良好。