一種構(gòu)架式空間可展天線研究.pdf

1、近年來越來越多的太空探索活動迫切需要大口徑的空間可展天線以實現(xiàn)遠距離通信。本文在環(huán)形剛架可展天線以及構(gòu)架式可展天線的啟發(fā)下，提出了一種質(zhì)量小但一階固有頻率不低的新型展開機構(gòu)以應(yīng)用于大口徑空間可展天線。為了避免因驅(qū)動彈簧使展開機構(gòu)的展開速度過快而引起的天線振動，運用了制動系統(tǒng)以控制驅(qū)動彈簧系統(tǒng)。此外，為了使展開機構(gòu)具有幾何對稱性，運用最小二乘法將其設(shè)計形成球面形狀，并推導(dǎo)由此產(chǎn)生的擬合誤差。展開機構(gòu)的建模方法基于坐標系轉(zhuǎn)換的幾何方法和兩個

2、設(shè)定的原則。在給定一組數(shù)據(jù)后，建立展開機構(gòu)的實驗?zāi)Ｐ筒⑶蟮脭M合誤差。
　　為了保證相鄰展開單元能夠同步并且完全展開，對展開機構(gòu)中展開單元的結(jié)構(gòu)進行了分析，確定各桿長之間的幾何關(guān)系。利用有限元方法對展開機構(gòu)在MATLAB中進行建模，其中包括對展開機構(gòu)進行建模前的編號。在給定一組數(shù)據(jù)的情況下，將在 MATLAB中計算得到的展開機構(gòu)一階固有頻率與在 ANSYS軟件中得到的一階固有頻率相比較，證明MATLAB算法程序的正確性，從而為后文展

3、開機構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化打下基礎(chǔ)。
　　對空間可展天線的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行了分析，并對力密度找形方法進行了介紹。結(jié)合力密度找形方法和目標拋物面幾何約束對索網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行了找形。對前后索網(wǎng)的找形結(jié)果進行分析后，發(fā)現(xiàn)前后索網(wǎng)的平面劃分必須一致才能找到呈正拋物面形狀的后索網(wǎng)。此外，對找形后的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行表面誤差分析后發(fā)現(xiàn)三角形平面劃分的索網(wǎng)表面誤差最小。
　　最后，對基于遺傳算法的單目標優(yōu)化方法和多目標優(yōu)化方法進行簡要介紹。利用單目標遺傳優(yōu)化算法對