导读:本文包含了桁架式展开天线论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:抛物柱面,可展开天线,结构设计,形态设计
桁架式展开天线论文文献综述
孙国辉,杜敬利,杜雪林,陈晓峰[1]（2018）在《桁架-索网抛物柱面可展开天线结构设计与分析》一文中研究指出现有抛物柱面天线存在结构单一、展开性能差的缺陷,因此文中提出一种桁架-索网抛物柱面可展开天线,并对其展开机构、索网形态进行详细设计,研制试验原理样机。一方面,桁架作为天线的主要承力构件和展开机构,由平行四边形折展单元串联而成,采用扭簧-柔索实施展开驱动。另一方面,将天线反射面设计为网状抛物柱面结构,通过多段等长直线索段对弧形索进行逼近,建立允许误差、索段长度、索段数目间的数学关系,完成索网分段设计;对节点进行受力平衡分析求解预张力,得到各索段预张力介于4 N～35 N间。最后,加工组装桁架结构,借助裁索机编织索网,完成尺寸为2 054 mm×1 040 mm×475 mm的原理样机的研制。(本文来源于《电子机械工程》期刊2018年06期）
齐晓志[2]（2016）在《环形桁架式可展开天线机构设计及展开动力学研究》一文中研究指出随着通信技术、空间科学以及地球观测技术的快速发展,对大口径天线的应用需求变得愈加迫切。由于受运载工具储藏空间的限制,天线必须具备折迭展开性能,因此大口径展开天线成为空间天线的最佳选择,而网面展开天线具有质量轻,口径大,精度高等优点,越来越受到科研工作者的重视。本文以环形桁架式展开天线机构为研究对象,对机构活动度分析方法、折展机构设计、天线索网找形与精度调整、机构展开动力学建模以及地面模拟实验等关键技术进行了深入研究。大尺度空间可折展机构归根到底是由多个简单的单闭环机构组成,因此以单闭环机构环路方程的分析为基础,提出针对多闭环机构活动度分析的方法。将单闭环机构的运动等效为一个变参数运动链,然后将多环机构化简为简单的单环机构进行活动度分析。在此基础上,利用D-H方法推导出5R Myard机构和面对称Bricard机构的运动环路方程,并以它们为基本模块单元进行大尺度空间折展机构组网研究,分析这些多闭环机构保持连续运动的几何协调条件,获得多种新型空间折展机构网络构型。为了构建大尺度空间展开天线,提出一种以平面六杆机构为基本组成模块的大型环形展开机构,该机构具有很好的折展性能,可以用来作为空间展开天线的支撑机构。通过采用闭环同步绳索系统和双曲柄滑块机构,实现了环形展开机构多模块联动,同时提出了两种展开驱动方式:绳索驱动方法和扭簧驱动方法,并设计完成一种适用于空间天线机构的高刚度扭簧驱动关节。建立了环形展开机构的整体运动学模型,并进行了速度和加速度分析,通过案例仿真验证了模型。天线索网结构的设计直接关系到展开天线的精度,因此本文以叁向网格索网为研究对象,研究天线索网找形和精度调整问题。提出考虑垂跨比的网格几何划分方法,确定了抛物面索网反射面各索段的理想长度。建立了基于力密度法的索网双目标找形优化数学模型,该模型以索网形面精度和力均匀性为目标,获得索网平衡状态下的最优预应力分布,在此基础之上提出考虑周边桁架变形影响的索网找形优化方法,获得了更加精确的找形结果。针对索网精度调整的问题,建立了基于节点调整法的索网精度调整优化数学模型,提出了两种用于索网精度调整的求解算法:多维进退法和最小步长逼近法,实现了索网精度的快速调整。为了预测机构展开过程中动力学特性的变化,必须建立空间展开机构的动力学模型并进行仿真实验。本文基于多体动力学基本理论,选取机构的展开角度为广义坐标变量,利用拉格朗日动力学分析方法建立含索网环形展开天线系统的展开过程动力学模型,该模型综合考虑了柔性索网、关节阻尼、扭簧驱动力以及控制绳索对环形机构展开运动的影响。提出了一种基于展开速度控制的机构运动规划方法,推导出控制绳索的运动方程。通过天线机构的正、逆动力学仿真实验,分析了机构在展开过程中系统能量的变化规律以及阻尼对机构展开的影响,获得了绳索的力控曲线,并提出了绳索布置的改进方案。为了验证本文所提天线方案的可行性,设计研制一套环形桁架式展开天线地面原理试验样机及相关的地面实验系统。对原理样机进行了多次展开收拢实验、精度测试实验、刚度实验以及绳索张力测试实验,实验结果表明机构有良好的展收性能,非常高的重复定位精度,绳索张力实验结果验证了本文所建动力学模型的正确性,为电机控制参数的设计提供了参考。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-12-01）
张琪[3]（2016）在《环形桁架式可展开天线机构的分析与优化研究》一文中研究指出随着科学技术不断发展和社会的不断进步,信息越来越被各个国家所重视,成为一种重要的资源。太空天线作为最主要的信息接收装置,它的发展越来越多的受到各个国家的关注。环形桁架式可展开天线由于其折迭比大,结构形式简单,口径大,并且天线的质量不会随着天线直径范围的增大而增加太多等一系列的优点,使得环形桁架式天线具有广阔的应用前景,被越来越多的国家所关注。本文将基于对环形桁架式天线设计的基础上,对天线进行了理论方面的分析,可以为以后天线的相关研究提供参考。本文完成了对环形桁架式可展开天线机构进行了方案设计,并利用Pro/E软件进行了天线机构的叁维建模,基于D-H参数法对天线机构的基本单元进行了运动学分析,对环形桁架式天线机构的基本单元进行运动学性能的分析。同时利用ADAMS软件对天线机构基本单元进行了过程和仿真分析,求得天线机构基本单元在展开过程中杆件的展开速度和加速度。误差的存在会造成机构在运动的过程中不能按照预定的轨迹进行运动,本文考虑了天线杆件的加工误差和铰链的间隙误差这两个方面的误差对于天线机构展开的影响,通过对零件的加工误差和铰链的间隙误差进行详细的分析,得到当天线机构可以正常展开时,天线机构铰链所允许的最大间隙。利用ANSYS对环形桁架式天线机构完成了在完全展开之后的结构动力学分析和模态分析,得到了天线机构的前十阶固有频率,并对结果进行分析;考虑到不同的天线材料和不同的天线截面面积对于天线机构频率的影响,完成了当选取不同材料和不同的截面面积时,天线机构固有频率的变化;最后利用ANSYS对天线机构进行了优化。本文对环形桁架式可展开天线机构进行了运动学动力学分析、误差分析、模态分析以及结构优化等方面的研究,并且取得了阶段性成果,为后来的科研人员从事环形桁架式可展开天线的研究提供了一定的理论依据和参考。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-12-01）
韩博,许允斗,姚建涛,刘文兰,陈亮亮[4]（2016）在《基于螺旋理论的环形桁架可展开天线机构型综合》一文中研究指出环形桁架可展开天线由可展开机构构成外围支撑桁架,桁架为完全中心对称结构,各可展单元结构相同,均为平面单元,索网布置在环形桁架机构上下表面,索网间由含有预应力的纵向拉索阵连接,依靠预应力来使前后索网逼近工作状态所需的抛物面形状,金属反射网铺设于索网上来接受反射天线的馈源信号,环形可展开天线的桁架支撑桁架为整个天线展开收拢的核心部分,但是目前在轨运行的此类天线机构的构型较少,存在单一化、重复性研究的问题,针对环形桁架可展开天线机构进行构型综合研究,有望得到新型高性能环形桁架机构,对于改善现有环形桁架机构存在的问题,提高我国大口径星载折展天线的研发能力具有重要意义。该研究将整个环形桁架机构分为上下环形边部分和中间连接部分,上层环形边部分连接上层索网,下层环形边部分连接下层索网,中间连接部分连接上下环形边,将对于环形桁架天线机构进行构型综合分解为对上下环形边折展机构的综合。首先分析各单元的收拢形式,得出支撑桁架中的各个平面折展单元收拢的实质为位于环形边的某段上的两个点相互靠拢,收拢于垂直于环形边所在平面的轴线上,轴线存在不过顶点和过其中一个顶点两种情况,将两个节点互相靠拢的运动形式分为了直线靠拢和曲线摆动靠拢,基于螺旋理论的约束综合法,分析两种运动形式的运动螺旋并计算出相应的约束力螺旋,设计分支个数并根据相应的约束力螺旋构造运动支链,完成环形边收拢构型的综合,对综合出的机构进行优选,为保证整体具有较大收拢率,除去含有移动副的机构,得到了2R、3R、4R、5R和7R机构,然后进行上下环形边的连接分析,分析得出上下边的连接可以分为通过连杆连接和共用运动副或者构件连接两种方式,分别进行机构连接综合,得到了多种单闭环折展机构,均可以组环成为环形桁架可展开天线机构,选定其中的剪叉式7R机构组成了单环环形桁架,并通过几何条件分析与计算组合出了内外层均为剪叉式7R机构的双层环形桁架机构。该研究将螺旋理论应用于空间环形桁架可展开天线的构型综合,不仅拓展基于螺旋理论的约束综合法的应用范围,同时也为环形桁架机构的构型综合提供了一种新途径,综合出了多种单闭环折展机构构型。(本文来源于《第二届可展开空间结构学术会议摘要集》期刊2016-10-23）
吴瑞琴,张伟[5]（2016）在《周边桁架式可展开天线的复杂动力学特性研究》一文中研究指出卫星在军事和民用上的重要性和广泛性,使得星载天线的动力学问题备受关注。随着信息的大数据化,星载天线的尺寸越来越大,结构也越来越复杂,其中的动力学问题也越来越多。目前,比较理想的星载天线结构是大型可展开桁架式网状结构。本文主要研究周边桁架式天线结构,此种天线结构适用于大口径结构形式的需要,并以其高收纳率、质量轻、结构刚度好等优势被广泛采用,也因此成为学者们关注的热点。周边桁架式可展开天线结构主要包括柔性伸展臂、周边桁架、金属丝反射网和张力索网这样几个部件。此类天线的反射器结构主要由可展开桁架、金属丝反射网和张力索网阵组成。为便于研究,本文重点研究周边桁架式天线的反射器部分。可展开桁架是整个天线的运动部件和支撑部件,本文将可展开桁架等效为一个热激励作用下具有特殊边界条件的圆柱壳结构,采用哈密顿原理对这个等效圆柱壳进行建模,得到偏微分运动控制方程,考虑结构的横向振动并采用Galerkin方法对此方程进行离散,得到叁自由度常微分动力学方程,采用多尺度方法对系统的常微分动力学方程进行摄动分析,选取热激励幅值作为分叉参数来研究系统的非线性动力学行为。研究结果表明,热激励幅值对天线系统的动力学行为影响很大,随着热激励幅值的改变,系统呈现出单倍周期、多倍周期和混沌运动等多种状态。(本文来源于《第二届可展开空间结构学术会议摘要集》期刊2016-10-23）
茹文锐,张逸群,段宝岩[6]（2015）在《一种周边桁架式可展开天线展开过程的索网张力分析方法》一文中研究指出提出一种可展开天线展开过程的索网张力影响分析方法。首先,利用悬链线单元对柔性索网进行建模,并基于非线性迭代方法求得展开过程任一时刻索网结构的瞬时形态与各索段内张力分布情况。然后,在展开时间维度内将机构动力学问题离散为若干个瞬态分析问题,求得展开过程中柔性索网内各索段张力随展开时间变化的时程曲线。最后,将索网张力曲线以载荷形式加到动力学分析模型中,以实现索网张力对展开过程的影响分析。仿真结果验证了该方法的合理性和准确性。(本文来源于《空间电子技术》期刊2015年05期）
史创[7]（2015）在《大型环形桁架式可展开天线机构设计与分析》一文中研究指出近年来,对地观测、空间通信、深空探测、载人航天等事业的发展异常迅猛,对轻量化、大尺度、几何稳定性高的空间大型可展开天线机构的需求大大增加。大型可展开环形桁架式天线机构由于其折迭比大、刚度高、质量不随天线口径增加而大幅度增加等优点在航天工程中有越来越多的应用。因此,在太空能够顺利展开并具备足够刚度的空间大型可展开天线机构成为了保证天线系统正常工作的关键。本文在分析现有大口径可展开天线机构的基础上,总结并提出了7种可以构成环形桁架机构的基本展开单元,建立了综合评价指标及单双层环形桁架机构基频经验公式,在此基础上,进行了天线机构构型优选,创新性的提出了提高超大口径双层可展开天线机构展开后基频的设计方案。基于能量等效原理,将双层天线机构的折展单元进行等效建模,得到了表征双层天线结构动力学特性的等效连续体模型,将其与有限元分析结果进行比对,证实了该等效方法的正确性,从而简化了天线机构的力学特性分析过程。通过分析双层环形桁架节点的受力情况,得出了对角拉索预紧力的取值范围,建立相应的有限元模型,分析了含索和无索两种状态的天线机构,分别得出了各阶固有频率及其相应的模态振型,对比分析了采用对角斜拉索刚化结构的必要程度。通过对影响双层机构固有频率的因素进行灵敏度分析,得出了改善天线机构振动频率的有效措施。结合前面的分析结论,对内外层环形桁架机构进行了结构优化设计,并对双层可展开环形桁架的驱动与同步机构进行详细设计,实现了双层环形桁架重复展开与收拢功能。研制了含弹性铰链口径2m的单层环形桁架式可展开天线机构原理样机与双层单元机构原理样机,对两种样机的展开功能和动力学特性进行了试验验证。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-07-01）
郝佳,段宝岩,李团结,李申[8]（2015）在《大型星载索网-桁架式可展开天线综合设计平台与数字化建模》一文中研究指出针对大型索网——桁架式星载可展开天线的特点,文章较为系统地阐述了综合设计软件平台的整体架构与基本功能。研发了该类天线(Astromesh、径向肋及构架式等3种)的整机数字化造型与数据库模块。建立了整机数字化设计的层次结构,提出了抽象和分类方法,解决了该类天线CAD/CAE集成建模的难点。研制了包括快速数字化建模、数据库、找形找态分析、收拢与展开两态动力优化、热分析、多柔体展开动力学分析、展开可靠性分析、电性能分析、网面精度调整等模块在内的大型索网——桁架式星载可展开天线综合设计平台。限于篇幅,文章仅就整机数字化建模、数据库、CAD/CAE集成建模等内容加以讨论。多个典型天线、样机以及工程的应用说明,该综合设计平台可有效的辅助创新,缩短周期、降低成本、提高性能。(本文来源于《空间电子技术》期刊2015年03期）
徐虎荣[9]（2014）在《周边桁架式可展开天线展开过程动力学分析、控制与实验》一文中研究指出针对周边桁架式可展开天线展开过程中非线性因素对展开过程性能的影响,本文对展开过程多柔体动力学分析、轨迹设计及实验等问题做了较为深入的研究:1.应用模态综合理论,对周边桁架式可展开天线这种典型的多柔体系统进行了动力学建模,考虑摩擦、间隙、阻尼等非线性因素,并初步分析了单元展开不同步性和索网预张力对展开过程性能的影响。通过典型案例,分析周边桁架式可展开天线在轨环境下的展开过程动力学响应,为有效进行展开过程轨迹设计打下了基础。2.针对空间可展开天线冲击过大的问题,提出了一种考虑星-天动力耦合的展开过程轨迹设计方法。首先,建立了空间可展开天线在轨展开时天线展开运动和卫星本体姿态稳定的耦合动力学模型;其次,利用贝塞尔曲线合成驱动索的运动轨迹,通过可展开天线的动力耦合作用得到天线展开过程中星-天系统的运动轨迹;然后,基于优化方法同时选择天线的展开轨迹及时间,在满足卫星本体偏转角和偏转角速度性能指标的约束下,确定可展开天线展开时间的下限参考值。最后结合数值仿真算例,说明了该轨迹设计方法的合理性和有效性。3.针对展开过程涉及的若干复杂非线性动力学问题,参与研制了2m口径的周边桁架式可展开天线实物模型。系统设计了展开过程动力学的实验方案,对展开过程动力学实验结果进行了详细分析。4.完善了综合设计平台中的“展开过程动力学分析”模块,包括可展开天线参数化多体动力学模型的建立及动力学分析和动响应预测,详细介绍了平台的界面、功能,并进行了算例验证。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-12-01）
宗亚雳[10]（2014）在《环形桁架可展开天线优化设计》一文中研究指出环形桁架可展开天线的型面由一系列面片拼合而成,其电性能由这些面片的大小和形状决定。本文针对环形可展开天线型面周期性几何逼近误差导致天线远场方向图存在电平较高的栅瓣的问题,提出了通过破坏误差周期性来消除其对电性能影响的方法。一是在径向引入破坏因子;二是改变型面环向轮廓形状;最后是采用不规则Penrose拼图作为型面。但是,网状可展开天线依靠附着在索网结构上的金属丝网发射电磁波,因此需保证设计的型面可由只承受张力的索网结构来张拉成型。本文采用优化策略,以降低栅瓣电平为目标,以增益、第一副班电平和张力为约束,来解决该问题。另外,在加工误差存在时,需提高型面精度和张力的稳健性,本文以索单元横截面积和张力等为设计变量,以极小化天线表面误差的最差情况为目标,对天线进行稳健设计。仿真结果表明,本文提出的方法能有效降低栅瓣电平,且能保证设计的型面可由索结构张拉形成。经过稳健优化设计后,天线精度和索网张力对加工误差的敏感性被大幅降低。(本文来源于《2014年可展开空间结构学术会议摘要集》期刊2014-10-25）
桁架式展开天线论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着通信技术、空间科学以及地球观测技术的快速发展,对大口径天线的应用需求变得愈加迫切。由于受运载工具储藏空间的限制,天线必须具备折迭展开性能,因此大口径展开天线成为空间天线的最佳选择,而网面展开天线具有质量轻,口径大,精度高等优点,越来越受到科研工作者的重视。本文以环形桁架式展开天线机构为研究对象,对机构活动度分析方法、折展机构设计、天线索网找形与精度调整、机构展开动力学建模以及地面模拟实验等关键技术进行了深入研究。大尺度空间可折展机构归根到底是由多个简单的单闭环机构组成,因此以单闭环机构环路方程的分析为基础,提出针对多闭环机构活动度分析的方法。将单闭环机构的运动等效为一个变参数运动链,然后将多环机构化简为简单的单环机构进行活动度分析。在此基础上,利用D-H方法推导出5R Myard机构和面对称Bricard机构的运动环路方程,并以它们为基本模块单元进行大尺度空间折展机构组网研究,分析这些多闭环机构保持连续运动的几何协调条件,获得多种新型空间折展机构网络构型。为了构建大尺度空间展开天线,提出一种以平面六杆机构为基本组成模块的大型环形展开机构,该机构具有很好的折展性能,可以用来作为空间展开天线的支撑机构。通过采用闭环同步绳索系统和双曲柄滑块机构,实现了环形展开机构多模块联动,同时提出了两种展开驱动方式:绳索驱动方法和扭簧驱动方法,并设计完成一种适用于空间天线机构的高刚度扭簧驱动关节。建立了环形展开机构的整体运动学模型,并进行了速度和加速度分析,通过案例仿真验证了模型。天线索网结构的设计直接关系到展开天线的精度,因此本文以叁向网格索网为研究对象,研究天线索网找形和精度调整问题。提出考虑垂跨比的网格几何划分方法,确定了抛物面索网反射面各索段的理想长度。建立了基于力密度法的索网双目标找形优化数学模型,该模型以索网形面精度和力均匀性为目标,获得索网平衡状态下的最优预应力分布,在此基础之上提出考虑周边桁架变形影响的索网找形优化方法,获得了更加精确的找形结果。针对索网精度调整的问题,建立了基于节点调整法的索网精度调整优化数学模型,提出了两种用于索网精度调整的求解算法:多维进退法和最小步长逼近法,实现了索网精度的快速调整。为了预测机构展开过程中动力学特性的变化,必须建立空间展开机构的动力学模型并进行仿真实验。本文基于多体动力学基本理论,选取机构的展开角度为广义坐标变量,利用拉格朗日动力学分析方法建立含索网环形展开天线系统的展开过程动力学模型,该模型综合考虑了柔性索网、关节阻尼、扭簧驱动力以及控制绳索对环形机构展开运动的影响。提出了一种基于展开速度控制的机构运动规划方法,推导出控制绳索的运动方程。通过天线机构的正、逆动力学仿真实验,分析了机构在展开过程中系统能量的变化规律以及阻尼对机构展开的影响,获得了绳索的力控曲线,并提出了绳索布置的改进方案。为了验证本文所提天线方案的可行性,设计研制一套环形桁架式展开天线地面原理试验样机及相关的地面实验系统。对原理样机进行了多次展开收拢实验、精度测试实验、刚度实验以及绳索张力测试实验,实验结果表明机构有良好的展收性能,非常高的重复定位精度,绳索张力实验结果验证了本文所建动力学模型的正确性,为电机控制参数的设计提供了参考。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
桁架式展开天线论文参考文献
[1].孙国辉,杜敬利,杜雪林,陈晓峰.桁架-索网抛物柱面可展开天线结构设计与分析[J].电子机械工程.2018
[2].齐晓志.环形桁架式可展开天线机构设计及展开动力学研究[D].哈尔滨工业大学.2016
[3].张琪.环形桁架式可展开天线机构的分析与优化研究[D].哈尔滨工业大学.2016
[4].韩博,许允斗,姚建涛,刘文兰,陈亮亮.基于螺旋理论的环形桁架可展开天线机构型综合[C].第二届可展开空间结构学术会议摘要集.2016
[5].吴瑞琴,张伟.周边桁架式可展开天线的复杂动力学特性研究[C].第二届可展开空间结构学术会议摘要集.2016
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[9].徐虎荣.周边桁架式可展开天线展开过程动力学分析、控制与实验[D].西安电子科技大学.2014
[10].宗亚雳.环形桁架可展开天线优化设计[C].2014年可展开空间结构学术会议摘要集.2014