复杂空间机构热态刚柔耦合多体动力学建模

借助多体动力学软件建立了复杂空间机构的刚体动力学模型,通过添加控制规律来实现该机构特定姿态的运动。使用有限元方法将非均匀分布的载荷转化为便于添加的节点集中力。采用实体板壳和模态缩减技术将主要承载部件柔性化处理,建立了复杂空间机构的刚柔耦合多体动力学模型,计算并验证可模型的正确性。提出了基于实体板壳-模态综合-载荷移置-刚柔耦合的复杂空间机构的热态多体动力学的建模方法,该建模思路和方法对其他类似机构有指导意义。

对复杂空间机构建立消元方程的数学原理

提出了对复杂空间机构建立消元方程的新原理。它与现有的机构向量环原理〖1.2〗和机构运动几何等同条件原理犤1.2.3.4犦不同,是把机构的局部向量作为研究对象,应用向量的向量积和数量积的物理(或几何)意义建立消元方程的。这些方程可以避开与所研究的局部向量无关的全部待消变量。因此,这些方程所含待消变量数极少。然而现有的机构向量环原理和机构运动几何等同条件原理,在建立消元方程时都是考虑机构的整体运动传递,所以能避开的待消变量数目太少,致使消元和降幂效果不佳。为区别起见,把现有的原理称为机构学原理,而把新的原理称为数学原理。

复杂空间机构三机备份控制系统架构分析

复杂空间机构传统的双机备份控制系统发生元器件失效等问题时,可能会产生运行中断或错误,从而造成所驱动的机构产生急停、误动作等故障。为解决此类问题,提出了采用三机备份的控制系统。为覆盖不同机构需求,给出了三机容错和三机冗余两种架构形式,并分别对两种架构的原理、信息流及冗余设计等方面进行了设计与分析。最后通过计算可知三机备份系统具有更高的可靠性设计指标,且通过了实物系统验证。