基于滤波的柔性可展开天线展开过程控制方法

作     者：张逸群 段宝岩 李团结 ZHANG Yiqun;DUAN Baoyan;LI Tuanjie

作者机构：西安电子科技大学电子装备结构设计教育部重点实验室西安710071 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2012年第48卷第3期

页      面：180-188页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家部委预研(51321040102) 中央高校基本科研业务费(JY10000904019)资助项目 

主　　题：可展开天线 展开过程 控制 

摘      要：针对大口径可展开天线中柔性因素带来的展开过程振动问题,提出一种基于滤波的解耦控制方法。利用瑞利—里兹法构造的假设位移场对变形体进行离散,结合拉格朗日方法建立天线的展开过程多柔体动力学模型。根据动力学分析和展开轨迹的谱分析结果,应用低通滤波器将天线运动反馈分解为纯刚体运动和由柔性因素引起的振动两部分。基于机构的瞬时结构分析,将机构基频与结构基频的概念联系起来,并确定滤波的截止频率。针对两部分反馈信号的特点,分别设计刚性控制器和柔性控制器。刚性控制器保证天线按照预先设计的轨迹展开,柔性控制器用于抑制柔性振动产生的影响。讨论两组控制器增益参数的耦合关系,并基于信号能量相关性分析提出控制器增益参数选取的准则。仿真结果说明该方法的可行性和合理性。