论文摘要
随着航天技术的不断发展,研制跟踪与数据中继卫星技术成为必然,为解决中继星动力学系统建模的复杂性问题,各国学者提出了众多建模方法,其中包括柔性多体系统动力学的单向递推组集建模方法,该方法旨在获得一种能提高仿真计算精度、效率与稳定性的数值计算模型。本文根据跟踪与数据中继卫星的特点,太阳帆板为附件中最大的柔性附件,模型不考虑液体晃动,天线未打开的状态,只考虑中心刚体和帆板,先建立帆板单柔体的动力学,又根据运动学递推关系,得到卫星系统的动力学模型。中继星除受到空间的一些干扰力矩,反作用飞轮的力矩外,在太阳帆板展开过程中主要受到太阳帆板展开驱动机构、展开控制机构、锁定机构所产生的力矩,确定帆板的技术参数,应用有限元分析,求出振动参数。用Pro- ENGINEER建立中继星的立体模型,从而得到质量特性参数。建立的动力学模型,利用matlab搭建模型,并且对太阳帆板展开的动态过程进行了仿真,并对仿真结果进行分析。继而进行了自抗扰姿态控制器设计,并对姿态角和姿态角速度的响应等方面进行分析,表明自抗扰姿态控制器,,对实现挠性多体卫星的高精度高稳定度姿态控制,具有一定的应用价值。