全动舵系统柔性多体动力学建模方法

摘要：

全动舵系统作为航天飞行器控制飞行姿态、调整飞行方向的部件,其动态特性对飞行器的正常工作起重要作用.为了开展带有电机伺服系统和舵轴间隙的全动舵系统动力学特性分析,提出基于柔性多体动力学方法的全动舵系统建模方法:采用Craig-Bampton方法建立典型舵面刚柔耦合降阶模型,采用多体动力学方法建立电动舵机连接机构与全动舵面连接,采用偶极子网格法建立基于模态的广义气动力模型.仿真结果表明,自建的模型预测颤振速度为 1270 m/s,与商用软件预测对比的偏差小于 2%,验证了该建模方法的正确、可行.研究表明,伺服系统的存在会令典型舵面响应存在较大跳跃现象,而舵轴间隙的存在则极大降低了舵面产生极限环振荡的临界速度.

关键词：伺服舵系统、柔性多体动力学、机电耦合、间隙非线性、颤振、极限环振荡

所属期刊栏目：40

分类号：V411.8(基础理论及试验)

资助基金：可靠性与环境工程技术重点实验室基金项目61402100601

在线出版日期：2023-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：447-454