双层环形桁架可展天线机构运动特性与动力学分析

韩博; 许允斗; 姚建涛; 郑东; 李永杰; 赵永生

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双层环形桁架可展天线机构运动特性与动力学分析

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为改善单层环形桁架式可展天线在大口径时刚度较低的问题,设计一种双层环形桁架可展机构,作为大口径星载天线的支撑与展开机构.对双层环形桁架可展天线进行结构分解,绘制闭环可展机构单元的旋量约束拓扑图,分析机构自由度,得出双层环形桁架可展机构只有一个自由度;基于螺旋理论分析各个构件的旋量速度,通过矢量运算得到各个构件的角速度和质心线速度,并得到速度雅可比矩阵;利用旋量导数分析机构中各个构件的旋量加速度,计算得到各个构件的角加速度和质心线加速度;基于牛顿-欧拉方程和虚功原理,建立整体双层环形桁架可展机构的动力学方程,进行数值计算与仿真验证.研究结果表明:计算和仿真结果验证了理论分析的正确性;所提双层环形桁架可展天线机构整体结构简单,仅需一个驱动便可顺利展开;基于螺旋理论的运动学和动力学分析方法具有明确的物理意义,且分析过程较为程式化,易于编程.

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来源
《兵工学报》 |2020年第4期|810-821|共12页
作者
韩博; 许允斗; 姚建涛; 郑东; 李永杰; 赵永生;
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作者单位

燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室河北秦皇岛066004;

燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室河北秦皇岛066004;

燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004;

燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室河北秦皇岛066004;

燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004;

燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室河北秦皇岛066004;

燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室河北秦皇岛066004;

燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室河北秦皇岛066004;

燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004;

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正文语种 chi
中图分类通信设备;
关键词
可展天线; 双层环形桁架; 螺旋理论; 自由度; 运动特性; 动力学分析;

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