پایان نامه ارشد مدل سازی دینامیکی و کنترل ارتعاشات ماهواره با صفحات خورشیدی انعطاف پذیر

پایان نامه

پایان نامه ارشد مدل سازی دینامیکی و کنترل ارتعاشات ماهواره با صفحات خورشیدی انعطاف پذیر
مقطع : کارشناسی ارشد مکانیک – هوافضا
چکیده
در طی یک مانور توسط یک ماهواره، صفحات خورشیدی انعطاف پذیر آن تحریک شده و شروع به نوسان می کنند. این ارتعاشات باعت پدید آمدن نیروهای اغتشاشی نوسانی می¬گردند که به بدنه صلب ماهواره نیز اعمال می گردد. ارتعاشات ایجاد شده علاوه بر امکان به وجود آمدن ترک و در نتیجه شکست در صفحات خورشیدی بر اثر پدیده خستگی، بر روی بدنه صلب که در حال انجام کارهای دقیقی نظیر عکس برداری از سطح زمین و یا ارسال اطلاعات به پایگاهی در زمین است، اختلال ایجاد می¬کند در نتیجه لازم است که از آن جلوگیری به عمل آید. در این پایان نامه، ابتدا معادلات دینامیکی یک ماهواره شامل یک قسمت صلب مکعب شکل و دو صفحه انعطاف¬پذیر استخراج شده است. سپس با استفاده از ترکیب نرم افزار ANSYS و ADAMS بر روی مدل مذکور یک آنالیز دینامیکی انجام گرفته است و نتایج با مدل تحلیلی مقایسه شده است. استراتژی کنترلی جدیدی برای کاهش ارتعاشات اجزاء انعطاف پذیر در سیستم های چندجسمی شامل اجزاء صلب و انعطاف پذیر ارائه شده است به این صورت که با حذف نوسانات از روی سرعت زاویه ای قسمت صلب، دامنه ارتعاشات اجزاء انعطاف¬پذیر کاهش می یابد برای این منظور از یک سیستم کنترل تطبیقی و فیلتر باریک برای حذف نوسانات حاصل از ارتعاشات صفحات خورشیدی در فرآیند اندازه-گیری استفاده شده است. در انتها نتایج حاصل از شبیه¬سازی سیستم کنترلی تطبیقی یک بار با در نظر گرفتن پدیده تشدید و بار دیگر بدون در نظر گرفتن آن آورده شده است و مزیت¬های این روش مورد بررسی قرار گرفته است.

فهرست
فصل اول مقدمه 1
1- مقدمه 2
1-1- تاریخچه موضوع 4
فصل دوم مدل سازی دینامیکی 11
2- مدل سازی دینامیکی 12
2-1- مدل سازی سیستم های چند جسمی با اجزاء صلب- انعطاف پذیر 15
2-1-1 دیدگاه انباشتگی 15
2-1-2- مدل سازی تعاملی صلب- انعطاف پذیر 18
2-2- معادلات لاگرانژ در حالت شبه مختصات 23
2-2-1- انگیزه روش شبه مختصات 23
2-3- مدل سازی دینامیکی ماهواره با صفحات انعطاف پذیر 26
2-3-1- مدل تحلیلی 26
2-3-2- مدل در نرم افزار ADAMAS 41
فصل سوم کنترل ارتعاشات 46
3- کنترل ارتعاشات 47
3-2- کنترل تطبیقی 49
3-2-1- سیستم های تطبیقی مدل- مرجع 52
3-3- روش های شناسایی فرکانس خمشی 54
3-3-1- روش مدل مرجع بر مبنای گرادیان 54
3-3-2- روش کمترین مربعات بازگشتی برای شناسایی فرکانس 56
3-3-3- الگوریتم ترکیبی مدل مرجع و بازگشتی 56
3-4- کنترل ارتعاشات به وسیله شناسایی فرکانس 58
فصل چهارم پیشرانش فضایی 60
4- پیشرانش فضایی 61
4-1- دسته بندی سیستم های پیشرانش 61
4-1-1- پیشرانش شیمیایی 61
4-1-2- سیستم های پیشرانش مایع تک مولفه ای 63
4-1-3- سیستم های پیشرانش مایع دو مولفه ای 64
4-1-4- سیستم های سوخت جامد 65
4-2- مقایسه گزینه های موجود برای سیستم پیشرانش ماهواره ها 65
4-1- پیکربندی تراسترها 70
فصل پنجم نتایج شبیه سازی 72
5- نتایج شبیه سازی 73
5-1- مشخصات پارامترهای مدل 73
5-2- مدل سازی دینامیکی 73
5-3- کنترل ارتعاشات 75
فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهادات 88
6- نتیجه گیری و پیشنهادات 89
6-1- نتیجه گیری 89
6-2- پیشنهادات 91
7- ضمیمه 93
7-1- دینامیک تحلیلی 93
7-1-1- مقدمه 93
7-2- قابلیتهای دینامیک تحلیلی 93
7-3- تعریف مجموعه کامل 94
7-4- تعریف مجموعه مستقل 94
7-5- تعریف درجه آزادی 94
7-6- قیود 95
7-6-1- فرم دیفرانسیلی در حالت کلی 95
7-7- تعریف تغییرات در حساب تغییرات 95
7-8- نیروهای پایستار 97
7-9- معادلات لاگرانژ برای سیستم های مقید 98
7-10- استخراج معادلات جسم صلب با استفاده از روش لاگرانژ 99
7-11- روش همیلتون 99
7-12- معادلات همیلتون 100
8- فهرست مراجع 103

–
تعداد صفحه :105

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند