绳控多模块固面天线展开动力学分析与优化

作者：朴丽花; 秦远田^*; 张子昊; 陈金宝; 李波

来源：振动与冲击, 2023, 42(19): 301-308.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2023.19.038

• 固面天线
• 多体动力学
• 可展开天线
• 绳索机构
• 优化设计

针对一种扭簧驱动的双绳控固面天线，建立了基于欧拉-拉格朗日方程的天线展开动力学模型，研究了绳索张力对天线展开运动参数的影响。对绳控天线反射面系统的完整展开过程进行动力学仿真，得到仿真中的展开情况与数值计算结果相符，验证了理论模型的正确性。为了使天线反射面充分展开，采用序列二次规划算法(sequential quadratic programming, SQP)分别在无绳和有绳控制系统中，对驱动扭簧进行优化设计，通过优化使得展开更为合理并减少了反射面的展开包络空间。研究表明，通过引入绳索系统能够提高天线展开过程的稳定性，有效降低了各铰链关节处的负载峰值。研究结果可为绳控固面天线的展开过程设计提供理论指导，并具有实际工程意义。

• 单位
  南京航空航天大学; 航天学院; 上海宇航系统工程研究所