罗杰，谢兰川，张云，明路遥，刘青林，魏薇

（西南技术工程研究所，重庆 400039）



大型空间桁架天线振动控制及作动器位置优化

罗杰，谢兰川，张云，明路遥，刘青林，魏薇

（西南技术工程研究所，重庆 400039）

目的 对在轨大型空间柔性桁架天线结构振动进行主动控制及作动器位置优化。方法 采用线性二次型最优控制算法对天线结构进行振动抑制，以系统能量和控制能量的和作为优化性能指标，利用遗传算法对作动器的位置进行优化。结果 在优化配置的两个作动器控制作用下，受到激扰的天线结构振动便在10 s内得到良好得抑制，振动幅值减小了一个量级。 结论 适当地增加作动器数目，恰当地配置作动器的位置能有效抑制柔性天线结构的振动。

空间桁架天线；作动器位置优化；振动主动控制；遗传算法

随着空间无线电技术在军事侦察、空间科学、通信、对地观测等领域的作用日趋重要，空间桁架可展开天线也朝着大型化的方向发展。美国研发的第五代电子侦察卫星甚至已经发展到直径150 m左右［1］。空间大型可展开网状天线这样一个多柔体结构，柔度大、内阻小，在轨工作时会因为姿态调整、动力干扰、太空风、空间飞行碎片等的影响，从而激起低频、非线性、大幅度的复杂剧烈振动，且一旦受到某种激振力的作用，其大幅度的振动要延续很长时间。这不仅影响天线的通信质量，还可能对天线甚至卫星的结构造成破坏，导致卫星发射任务失败［2—3］。因此，大型桁架天线结构的振动抑制和作动器位置优化问题一直是航天结构工程中的重要课题［4］。……