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超大型全可动天线伺服系统结构与精密控制设计研究结题摘要

2022/07/1575 作者:佚名
导读:项目按照计划要求,完成了规定的研究内容,达到了考核指标要求,实现了研究总目标。项目首先考虑轨道不平度的影响,建立了110米口径全可动反射面天线的方位、俯仰等综合轴系误差及惯性对天线指向误差的影响关系式;其次基于有限元分析,利用少量的模态坐标代替节点坐标对自由度进行缩聚,将弹性变形转换到以固有振型为基向量的空间中进行描述,从而降低动力学方程的求解规模;基于拉格朗日方程,建立了描述天线整体运动的刚柔耦

项目按照计划要求,完成了规定的研究内容,达到了考核指标要求,实现了研究总目标。项目首先考虑轨道不平度的影响,建立了110米口径全可动反射面天线的方位、俯仰等综合轴系误差及惯性对天线指向误差的影响关系式;其次基于有限元分析,利用少量的模态坐标代替节点坐标对自由度进行缩聚,将弹性变形转换到以固有振型为基向量的空间中进行描述,从而降低动力学方程的求解规模;基于拉格朗日方程,建立了描述天线整体运动的刚柔耦合动力学模型,并且设计了复合PID控制器。最后基于精细积分原理,提出了精确计算结构因素对伺服控制性能影响度函数的方法;并且探索了110米口径天线结构与控制的集成设计,建立了可同时实现结构的轻量化与控制的稳和准的集成设计模型并进行了求解。该项目的研究工作为110米口径天线QTT的工程实施,奠定了坚实的理论技术。 项目取得的创新成果主要包括:针对QTT提出了其关键模态选取准则,建立了刚柔耦合动力学模型,并针对该模型设计了相应的控制器,为反射面天线的结构和控制集成设计奠定了理论基础;其次发掘了结构因素对控制性能的影响机理,建立了可同时实现结构的轻量化与控制稳和准的集成设计模型,并给出了求解的策略。 项目组共发表学术论文6篇,其中SCI/EI 检索3/3篇,申请国家发明专利9项。培养博士研究生1人,硕士研究生2人,获得国家留学基金委公派访学资助1人。

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