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针对小中心刚体-单侧大挠性结构构型的航天器,通过定义广义全局模态振型,提出一种全局模态动力学模型。采用统一形式描述整体刚体运动和整体挠性变形,基于哈密顿原理推导了全局模态动力学方程,结合瑞利瑞兹法推导了非约束模态频率和模态振型的计算方法。通过仿真和试验校验了全局模态动力学模型的准确性。与有限元模型对比,分析了非约束模态频率随着刚柔质量比和惯量比的变化情况,第一阶模态频率的最大误差为0.003 Hz,说明全局模态动力学模型能够比较准确地描述非约束模态频率;理论模型能够比较准确地描述动态响应,端部横向位移的最大误差为2.6%;基于气浮平台构建了试验系统,理论模型、有限元仿真和物理试验结果均比较接近,说明理论模型准确描述了非约束模态频率随刚柔耦合特性变化的规律。 相似文献
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针对一种新兴的等离子推进无人机概念开展其电空气动力学研究,并通过数值仿真论证等离子推进系统作为无人机主推力系统的可行性。等离子推进无人机的飞行原理是利用一种非对称高压电极组电晕放电实现空气电离,并通过高压电场实现离子加速,从而产生推力推动无人机飞行。相比于传统无人机,等离子推进无人机具有较低机械疲劳、飞行噪音小和能量利用效率高的优点。本文完成了等离子推进无人机组成设计,并对单等离子推进器和等离子推进无人机整体电空气动力学进行了理论研究和数值仿真。单等离子推进器数值仿真结果表明,随着工作电压的升高,单位长度推进器所能产生的推力单调递增。且在相同施加电压情况下,等离子推进器电极间隙越小,所能产生的推力越大。等离子推进无人机飞行仿真结果表明,通过优化等离子推进器结构,施加足够高的电极组电压,等离子推进无人机能够实现稳定飞行。 相似文献
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以驱动型动量交换绳系卫星系统(MMET)为载体,采用动量交换原理,考虑母星两端系绳长度偏差、两载荷质量偏差等结构偏差的前提下,应用拉格朗日(Lagrange)方法建立了连续地月载荷转移系统(CCPTS)的二维误差动力学模型.在不同的系绳长度偏差以及载荷质量偏差前提下,对所建立的误差动力学模型进行了数值仿真分析.仿真结果表明,系绳长度偏差以及载荷质量偏差对CCPTS的广义坐标、广义速度等动力学参数均产生了相似的影响,随着系绳长度偏差的增加(或载荷质量偏差的增加),CCPTS的广义坐标、广义速度偏差量的最大值均呈现相同的线性增加趋势,而对于广义加速度而言,则没有明显的线性关系.外力矩的存在能够在一定程度上削减因结构偏差所造成的对CCPTS动力学参数的影响程度. 相似文献
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BTT导弹的自适应滑模反演控制设计 总被引:5,自引:0,他引:5
针对具有非匹配不确定性的BTT导弹非线性动力学模型,结合反演控制、自适应控 制和 滑模控制方法,设计了一种新颖的BTT导弹自适应反演滑模控制器。反演设计的每一步中均 采用具有范数型切换函数的连续滑模控制律,并采用自适应算法对不确定性的上界进行估计 。将虚拟控制量的导数作为不确定性处理,利用自适应滑模控制的鲁棒性对其进行补偿,解 决了“计算膨胀”问题,简化了控制系统的设计,并且设计中无需事先已知气动参数摄动 的上界。采用Lyapunov稳定性理论证明了跟踪误差最终有界。仿真结果显示了本文设计方法 的有效性。
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