月面探测器圆形薄膜太阳翼展开动力学建模与分析

摘要

美国公布的新一代月面着陆器搭载了圆形薄膜太阳翼,其具有展开/收拢比大、功率/质量比高的优点。针对该型太阳翼展开动力学建模与分析困难、月面重力环境下薄膜运动复杂、展开精度要求高的问题,以绝对节点坐标方法作为动力学建模的基础,搭建了圆形薄膜太阳翼展开动力学数值分析模型;采用基于贝塞尔曲线的关节空间转角轨迹设计太阳翼结构展开策略,以完成轨迹规划与跟踪;通过前馈–反馈联合控制完成太阳翼箱板结构的限位跟踪,提高展开位置精度,抑制结构残余振动。将该展开控制策略应用到圆形薄膜太阳翼展开动力学分析中,仿真结果表明,该展开控制策略能够顺利展开太阳翼结构,同时有效降低结构展开后的残余振动,展开精度高。