惯组小系统动力学建模与非线性特性分析

• 作者: 商霖 张海瑞 赵晓宁
• 来源期刊: 中国惯性技术学报
• 关键词: 惯组小系统 非线性动力学模型 动刚度 频响函数 传递特性
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 控制与动力学|Control and Dynamics
• 页码范围: 126-132
• 页数: 7页
• 分类号: TJ760.1|TH113.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2021.01.020

摘要

基于"三心重合"的设计思想和飞行器的姿态需求,建立了含立方项非线性刚度的惯组小系统动力学模型.提出了惯组小系统存在系统动刚度和减振器动刚度的"双层级"概念.利用龙格-库塔法求解渐软非线性系统对正弦扫频激励的响应,得出减振器动刚度存在对激励幅值和激励频率的敏感区域,采用动刚度曲线表征了减振器的非线性软化特性.利用虚弧长延拓法计算惯组小系统的非线性频响函数和传递特性,预示了高量级振动下减振器的动力失稳现象.通过惯组小系统传递特性试验,验证了减振器具有渐软刚度的非线性特性.扫频法计算结果与正弦扫频试验结果的吻合度达到96.5％,检验了构建模型的正确性.所建立的模型工程应用简便,对惯组小系统非线性特性的预示具有较高的精度,可供飞行器姿控系统设计时参考.