航天器的微振動會影響到載荷的性能，在高性能航天器的發(fā)展過程中愈發(fā)受到重視。在我國邁向世界航天強(qiáng)國的征程中，微振動的研究會出現(xiàn)更多的新方法和新技術(shù)。本書聚焦高精度航天器的在軌微振動測量、辨識和控制問題，著重對微振動的影響、頻域特征認(rèn)知以及靶向控制方法進(jìn)行闡述。首先介紹了微振動對高精度航天器的影響，將微振動按頻帶劃分為低頻和高頻，論述了其對衛(wèi)星指向和成像的影響。然后，對影響衛(wèi)星指向的低頻微振動測量與辨識方法進(jìn)行了總結(jié)。在此基礎(chǔ)上，通過被動、半主動及主動控制方法詳細(xì)介紹了低頻微振動控制。隨后，結(jié)合工程實(shí)例，重點(diǎn)論述了典型高頻振源的控制方法。在對微振動的主動控制方法進(jìn)行論述后，給出了微振動的地面驗(yàn)證和在軌測試方法及實(shí)例。
本書可供從事航天器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、動力學(xué)設(shè)計(jì)、微振動測試與辨識以及振動控制等相關(guān)研究領(lǐng)域的工程技術(shù)人員和高等院校航空航天、空間工程、振動工程相關(guān)專業(yè)師生參考。
第1章 緒論 1
1.1 微振動概念2
1.2 微振動影響2
1.3 航天器微振動研究進(jìn)展3
1.3.1 振源處微振動隔離技術(shù)4
1.3.2 傳輸路徑上的微振動隔離14
1.3.3 載荷處的微振動隔離16
1.3.4 其他微振動抑制方法17
本章小結(jié)20
參考文獻(xiàn)20
第2章 微振動對航天器的影響 24
2.1 微振動對整星指向的影響25
2.1.1 撓性附件低頻振動對整星姿態(tài)的影響25
2.1.2 高頻振動對整星指向的影響29
2.2 微振動對光學(xué)相機(jī)的影響31
2.2.1 微振動對MTF影響分析基本原理31
2.2.2 光學(xué)相機(jī)在軌微振動特點(diǎn)34
2.2.3 振源對光學(xué)相機(jī)的耦合擾動35
2.3 微振動對激光通信衛(wèi)星的影響41
本章小結(jié)42
參考文獻(xiàn)42
第3章 撓性結(jié)構(gòu)低頻微振動測量與辨識 45
3.1 撓性結(jié)構(gòu)低頻振動測量技術(shù)46
3.1.1 撓性結(jié)構(gòu)探測技術(shù)48
3.1.2 隨機(jī)減量法51
3.1.3 NExT法52
3.1.4 測量預(yù)處理54
3.1.5 奇異值分解59
3.2 撓性結(jié)構(gòu)低頻振動在軌辨識61
3.2.1 ITD法64
3.2.2 ERA法67
3.2.3 SSI法69
3.2.4 在軌辨識實(shí)例70
本章小結(jié)71
參考文獻(xiàn)71
第4章 低頻微振動抑制技術(shù) 73
4.1 低頻撓性附件結(jié)構(gòu)及影響74
4.2 撓性結(jié)構(gòu)航天器建模方法76
4.3 撓性結(jié)構(gòu)低頻振動抑制方法77
4.3.1 被動阻尼元件抑振77
4.3.2 主動抑振方法80
4.3.3 采用姿軌控系統(tǒng)算法抑制低頻振動81
4.4 低頻微振動被動控制技術(shù)82
4.4.1 總體方案82
4.4.2 模態(tài)分析83
4.4.3 減振效果仿真分析85
4.4.4 流體阻尼器減振有效性驗(yàn)證試驗(yàn)87
4.5 低頻微振動半主動控制技術(shù)89
4.5.1 半主動控制執(zhí)行元件90
4.5.2 半主動控制算法95
4.5.3 半主動控制仿真分析98
4.6 低頻微振動主動控制技術(shù)110
4.6.1 低頻微振動主動控制建模110
4.6.2 低頻主動控制最優(yōu)控制方法119
4.6.3 基于主動阻尼的柔性體振動抑制125
4.6.4 低頻微振動主動抑制應(yīng)用實(shí)例127
本章小結(jié)130
參考文獻(xiàn)131
第5章 高頻微振動抑制技術(shù) 133
5.1 高頻振源介紹134
5.1.1 振源種類134
5.1.2 振動來源136
5.2 高頻隔振原理138
5.2.1 兩參數(shù)隔振器理論模型138
5.2.2 三參數(shù)隔振器理論模型139
5.2.3 兩參數(shù)和三參數(shù)隔振模型的對比140
5.3 航天器高頻隔振常用元器件142
5.3.1 三參數(shù)阻尼器件142
5.3.2 隔振支架產(chǎn)品146
5.4 控制力矩陀螺隔振工程應(yīng)用147
5.4.1 Stewart平臺構(gòu)型148
5.4.2 Stewart平臺自由度計(jì)算149
5.4.3 坐標(biāo)變換理論150
5.4.4 六向傳遞特性分析151
5.4.5 試驗(yàn)驗(yàn)證152
5.5 制冷機(jī)隔振工程應(yīng)用156
5.5.1 制冷機(jī)隔振簡介156
5.5.2 制冷機(jī)組隔振構(gòu)型156
5.5.3 動力學(xué)建模157
5.5.4 隔振裝置性能分析158
5.5.5 試驗(yàn)驗(yàn)證161
5.5.6 制冷機(jī)主動吸振技術(shù)162
本章小結(jié)162
參考文獻(xiàn)163
第6章 微振動主動隔振技術(shù) 164
6.1 主動隔振基本原理165
6.1.1 主動隔振平臺研究現(xiàn)狀167
6.1.2 隔振系統(tǒng)主控技術(shù)研究現(xiàn)狀172
6.2 作動元件、測量元件、控制元件174
6.2.1 作動元件174
6.2.2 測量元件179
6.2.3 控制元件181
6.3 接觸式主動隔振技術(shù)182
6.3.1 基于頻響函數(shù)的自適應(yīng)控制183
6.3.2 基于牛頓-歐拉方程的獨(dú)立模態(tài)控制188
6.4 非接觸式主動隔振技術(shù)193
6.4.1 動力學(xué)建模194
6.4.2 基于接近率的滑�？刂�198
本章小結(jié)200
參考文獻(xiàn)201
第7章 微振動試驗(yàn)技術(shù) 204
7.1 振源地面微振動試驗(yàn)技術(shù)205
7.1.1 振源分類205
7.1.2 振源特性與建模206
7.1.3 振源微振動試驗(yàn)方法215
7.2 整星微振動地面試驗(yàn)技術(shù)219
7.2.1 試驗(yàn)方法219
7.2.2 試驗(yàn)環(huán)境219
7.2.3 懸吊方式220
7.2.4 地面微振動測量系統(tǒng)225
7.3 在軌微振動試驗(yàn)技術(shù)229
7.3.1 在軌微振動測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)229
7.3.2 在軌測量系統(tǒng)229
7.3.3 傳感器選型231
7.3.4 傳感器布點(diǎn)232
7.3.5 微振動在軌試驗(yàn)方法232
本章小結(jié)237
參考文獻(xiàn)237
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