大范围运动柔性航天器的递推有限段法分析

摘要：

采用有限段法对做大范围运动柔性航天器建模时,针对传统方法求解计算效率低的问题,提出将有限段法与空间算子代数理论结合的高效处理方法.首先采用有限段法对柔性部件进行离散,将系统构造成为带关节柔性的多刚体系统,然后采用空间算子代数理论建立递推动力学方程,保证了分段引入大量广义坐标的情况下计算量仅呈线性增长,很好地克服了分段后系统运算量急剧增长的问题.最后给出双柔性杆机械臂系统的仿真算例,分别采用空间算子代数算法(SOA)与牛顿欧拉法(NE)建模,数值仿真结果表明采用SOA法与NE法建模所得计算结果完全一致.对比两种方法计算时间表明,SOA法计算量与系统自由度呈线性关系,且远小于牛顿欧拉法,仿真结果证实了本文方法的可行性和有效性.

关键词：空间算子代数、有限段法、动力学方程、柔性航天器

所属期刊栏目：32

分类号：TH1;O24

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金YWF-10-02-091

在线出版日期：2012-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：22-28