空间站机械臂转位系统动力学建模及特性分析

• 作者: 刘暾 葛卫平 赵志刚 赵阳
• 来源期刊: 中国空间科学技术
• 关键词: 柔性机械臂 转位 动力学建模 有限元 偏心量 空间站
• 年，卷（期）: 2013,（3）
• 所属期刊栏目: 研究探讨
• 页码范围: 22-29
• 页数: 8页
• 字数: 5041字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3780/j.issn.1000-758X.2013.03.004

摘要

为分析空间站在应用机械臂转位过程中的动力学特性,采用矢量力学方法推导了考虑偏心量的空间站转位系统动力学模型.使用有限元方法描述柔性臂的弹性变形,应用Newton-Euler法建立空间站机械臂转位系统转动方程,并采用Lagrange法建立柔性臂振动方程;针对柔性机械臂末端带有大负载的特点,将末端弹性变形引起的负载角速度从负载绝对角速度中分离,应用约束模态展开法对动力学方程进行降阶.提出了构造降维矩阵的方法以便于利用空间动力学模型研究机械臂平面转位问题;分析了空间站舱体转位过程中系统的转动惯量、偏心量发生变化的特性.数值仿真结果表明:空间站在转位过程中,系统总体相对于系统质心的转动惯量变化巨大,且偏心量变化范围甚至已超出了空间站核心舱的几何范围.结论可为空间站的控制系统设计提供理论参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘暾	哈尔滨工业大学航天学院	52	1130	19.0	32.0
2	赵阳	哈尔滨工业大学航天学院	125	892	16.0	22.0
3	赵志刚	哈尔滨工业大学航天学院	27	245	10.0	15.0
4	葛卫平	哈尔滨工业大学航天学院	7	132	5.0	7.0