[发明专利]卫星在轨微振动仿真建模修正方法

摘要

本发明提供一种卫星在轨微振动仿真建模修正方法，分析卫星构型将星体结构与星上转动部件分开建模；依据地面试验数据和有限元理论进行星体结构有限元模型建模；依据姿控及星上其它转动部件的地面微振动试验数据建立星上转动部件仿真模型；根据地面试验状态建立地面仿真模型并删除地面约束建立在轨微振动仿真模型；根据地面试验数据、运动部件及其控制模式以及模态价值降阶法对在轨微振动仿真模型进行修正；进行地面试验状态的微振动仿真分析，并利用地面微振动试验数据进行模型修正；删除修正后的模型地面约束条件，完成建模。本发明能够有效降低飞轮对卫星平台的微振动干扰，为高精度、高分辨率、高稳定超静平台的发展提供技术支撑。

主权项

一种卫星在轨微振动仿真建模修正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据整星设计方案分析卫星构型，将星体结构与星上转动部件分开进行单独建模分析；步骤2：结合整星地面试验数据，利用有限元理论进行星体结构有限元模型建模；步骤3：结合星上转动部件地面微振动试验和控制系统设计方案，利用有限元理论和多体动力学理论建立转动部件的含控制模型的多体动力学闭环模型；步骤4：依据姿控及星上其它转动部件的地面微振动试验数据建立和修正星上转动部件仿真模型；步骤5：建立整星有限元模型，将上述星体及转动部件的有限元模型整合建立整星有限元模型，并通过对比质量特性、模态特性、振动传递特性及网格优化进行模型修正；步骤6：在PATRAN/NASTRAN及ADAMS软件中，制作不含转动部件的整星的模态中性文件，并建立卫星微振动多体动力学仿真模型，根据卫星地面微振动试验的试验环境建立地面微振动仿真模型；步骤7：根据地面试验数据，利用质量特性、模态特性和振动传递特性对微振动仿真模型进行修正，并利用模态价值降阶法对模型进行优化；步骤8：分别在ADAMS与MATLAB/SIMULINK软件中建立运动部件及其控制模式的仿真模型，并与多体动力学微振动仿真模型整合进行微振动仿真分析；步骤9：进行地面试验状态的微振动仿真分析，将仿真数据与地面微振动试验数据进行对比分析，在排除地面环境对试验影响的同时，修正地面微振动仿真模型；步骤10：删除修正后的地面微振动仿真模型的地面约束条件，得到卫星在轨微振动仿真模型。