基于ANCF的挠性太阳翼动力学建模及模态辨识研究

可展薄膜结构平面太阳翼由于极具纤薄和轻柔的特性，导致其动力学性能参数显得相当复杂.为全面、准确地明晰大挠性太阳翼动力学特征对新型百公斤级低轨卫星姿态控制性能的影响，采用ANCF(absolute node coordinate formulation)索梁模型和ANCF薄膜单元构建主要挠性附件，基于索梁预应力建立大型空间可展结构的动力学模型.通过建立的动力学模型，综合考虑太阳光压力、气动阻力、重力梯度力矩和地磁力矩在内的复杂空间环境干扰，采用复模态指示函数(complex mode indication function, CMIF)进行薄膜结构平面太阳翼模态参数在轨辨识的研究.辨识结果与仿真分析结果的对比表明，CMIF方法能够有效地识别可展薄膜结构平面太阳翼的低阶固有模态，为该技术的工程实施提供了坚实的理论研究基础.