朱孟萍，耿 磊，陈新龙，李 志

(中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室，北京 100094)



带有阻尼机构的多柔体航天器动力学建模

朱孟萍，耿 磊，陈新龙，李 志

(中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室，北京 100094)

对通过阻尼机构连接的多柔体航天器动力学问题进行研究，考察的系统由航天器本体、若干六自由度刚性阻尼平台以及固连于阻尼平台的大柔性附件构成，阻尼平台与航天器本体之间以弹性-阻尼装置连接，为典型的多柔体系统.以混合坐标描述系统的运动，利用Kane方程建立了具有较强通用性且有利于系统控制器设计的含有约束阻尼的动力学模型.数值仿真结果表明，阻尼器可有效衰减柔性附件的振动，有利于星体受扰后的快速稳定. 关键词： 柔性附件；阻尼器；动力学；Kane方程

0 引 言

由于现代航天任务的需要，许多航天器都带有大型柔性附件，例如大型太阳帆板、大型柔性天线以及天线支撑臂等.由于航天器柔性附件结构阻尼一般很小(0.001～0.005)，其振动自然衰减很慢，使得柔性附件上的一些有效载荷的指向准确性难以有效保证.

在航天器本体与柔性附件之间使用阻尼器则可以使得柔性附件的振动能量以耗散能的形式释放，从而使得附件振动有效衰减.美国的SRTM(shuttle radar topography mission)就是在60 m长的柔性支撑臂的根部加装了阻尼器，从而提高支撑臂端部天线的指向精度以及航天飞机的姿控精度[1-3].

目前大型应用卫星的整星动力学建模方法是混合……