一種動量輪擾動響應(yīng)評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及動量輪技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種動量輪擾動響應(yīng)評估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 靜不平衡與動不平衡是引起動量輪擾動的主要原因。靜、動不平衡系數(shù)僅可W確 定擾動力、力矩的幅值，不能確定擾動力、力矩之間的相位差，若忽略此相位差進(jìn)行擾動分 析，計算的結(jié)果一定是不保守的。
[0003] 為了能夠保守地分析動量輪擾動產(chǎn)生的影響，目前采用的方法是進(jìn)行多次計算， 每次計算時擾動力與擾動力矩之間設(shè)置不同的相位差，將計算結(jié)果中的最大值最為動量輪 擾動影響的最大值。運種方法計算量大，且容易受到人為因素的干擾而不能得到可能影響 結(jié)果的最大值，給響應(yīng)的分析評估帶來一定風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種動量輪擾動響應(yīng)評估方法，能夠降低動量輪擾動響 應(yīng)評估的技術(shù)風(fēng)險。
[0005] -種動量輪擾動響應(yīng)評估方法，包括如下步驟：
[0006] 步驟一:分別隨機(jī)生成高斯白噪聲時間序列化(t)和化(t);
[0007] 步驟二、利用動量輪的靜、動不平衡參數(shù)分別生成脈沖響應(yīng)函數(shù)時間序列：
[000引設(shè)Csta為動量輪靜不平衡參數(shù)，Cdyn為動量輪動不平衡參數(shù)，Ω為動量輪轉(zhuǎn)速，脈沖 響應(yīng)函數(shù)的時間序列利用如下公式擬合：
[0015] Cs = Cd = 0.01
[0016] 步驟Ξ、將步驟二得到的脈沖響應(yīng)函數(shù)的時間序列與步驟一得到的白噪聲進(jìn)行卷 積，最后得到動量輪的擾動數(shù)據(jù)：
[0017]
[001引其中Fsx(t)、Fsy(t)為動量輪的擾動力，Mdx(t)、Mdy(t)為動量輪的擾動力矩；τ為積 分變量；
[0019] 步驟四、將力向量
作為時域擾動響應(yīng)的輸入，作用到動量輪上，獲得動量 輪的響應(yīng)輸出，利用響應(yīng)輸出的最大值對動量輪靜、動不平衡擾動響應(yīng)進(jìn)行評估。
[0020] 其中所述響應(yīng)輸出中的位移時域響應(yīng)根據(jù)杜哈梅積分公式獲得：
[0021]
[0022] 其中，
為動量輪的脈沖響應(yīng)函數(shù)矩陣，η為矩陣H(t)的維數(shù)。
[0023] 本發(fā)明具有如下有益效果：
[0024] 本發(fā)明將力與力矩之間的相位差視為隨機(jī)變量，通過構(gòu)造指定的傳遞函數(shù)與白噪 聲進(jìn)行卷積，獲得的力向量時間序列內(nèi)，力與力矩的相位差包含了所有可能出現(xiàn)的情況。將 此力向量作為激勵，獲得的響應(yīng)時間序列包含了所有可能出現(xiàn)的幅值。通過一次響應(yīng)分析， 該方法就能獲得響應(yīng)的極值，運對降低動量輪擾動響應(yīng)評估的技術(shù)風(fēng)險是非常有意義的。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明的動量輪擾動響應(yīng)評估方法流程圖。
[00%]圖2為本發(fā)明的動量輪坐標(biāo)系示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[00%]本發(fā)明的一種動量輪擾動響應(yīng)評估方法，如圖1所示，具體包括如下步驟：
[0029] (1)生成高斯白噪聲時間序列；
[0030] 高斯白噪聲的生成方法有多種，運里不具體列出。
[0031] (2)利用動量輪的靜、動不平衡參數(shù)分別生成脈沖響應(yīng)函數(shù)時間序列；
[0032] 設(shè)Csta為動量輪靜不平衡參數(shù)，Cdyn為動量輪動不平衡參數(shù)，Ω為動量輪轉(zhuǎn)速，脈沖 響應(yīng)函數(shù)的時間序列利用如下公式擬合。
[0040] (3)脈沖響應(yīng)函數(shù)的時間序列與白噪聲進(jìn)行卷積，最后得到動量輪的擾動數(shù)據(jù)。
[0041]
[0042] 其中，τ為積分變量;Fsx(t)、Fsy(t)為動量輪的擾動力，二者方向與動量輪坐標(biāo)系 Χ、Υ軸平行;Mdx(t)、Mdy(t)為動量輪的擾動力矩，二者方向與動量輪坐標(biāo)系Χ、Υ軸平行;Ni (t)、化(t)為分別獨立產(chǎn)生的高斯白噪聲。
[0043] (4)力向量
可直接作為時域擾動響應(yīng)的輸入，取分析結(jié)果中的最大值作 為動量輪靜、動不平衡擾動響應(yīng)的上限。位移時域響應(yīng)可W根據(jù)杜哈梅積分公式計算：
的脈沖響應(yīng)函數(shù)矩陣，η為矩陣H(t)的維數(shù)，
為向量。擾動響應(yīng)的上限為時 域響應(yīng)序列最大值max (abs(X(t)))，用于對動量輪靜、動不平衡擾動響應(yīng)進(jìn)行評估。
[0047]綜上所述，W上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種動量輪擾動響應(yīng)評估方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟一:分別隨機(jī)生成高斯白噪聲時間序列NKtWPNKt); 步驟二、利用動量輪的靜、動不平衡參數(shù)分別生成脈沖響應(yīng)函數(shù)時間序列： 設(shè)Csta為動量輪靜不平衡參數(shù)，Cdyn為動量輪動不平衡參數(shù)，Ω為動量輪轉(zhuǎn)速，脈沖響應(yīng) 函數(shù)的時間序列利用如下公式擬合：ζ8 = ζ?=0.01 步驟三、將步驟二得到的脈沖響應(yīng)函數(shù)的時間序列與步驟一得到的白噪聲進(jìn)行卷積， 最后得到動量輪的擾動數(shù)據(jù)：其中Fsx(t)、Fsy(t)為動量輪的擾動力，Mdx(t)、Mdy(t)為動量輪的擾動力矩；τ為積分變 量； 步驟四、將力向j作為時域擾動響應(yīng)的輸入，作用到動量輪上，獲得動量輪的 響應(yīng)輸出，利用響應(yīng)輸出的最大值對動量輪靜、動不平衡擾動響應(yīng)進(jìn)行評估。2. 如權(quán)利要求1所述的一種動量輪擾動響應(yīng)評估方法，其特征在于，其中所述響應(yīng)輸出 中的位移時域響應(yīng)根據(jù)杜哈梅積分公式獲得：其中，勺輸出的時域響應(yīng)序列％動 量輪的脈沖響應(yīng)函數(shù)矩陣，η為矩陣H( t)的維數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種動量輪擾動響應(yīng)評估方法，將力與力矩之間的相位差視為隨機(jī)變量，通過構(gòu)造指定的傳遞函數(shù)與白噪聲進(jìn)行卷積，獲得的力向量時間序列內(nèi)，力與力矩的相位差包含了所有可能出現(xiàn)的情況。將此力向量作為激勵，獲得的響應(yīng)時間序列包含了所有可能出現(xiàn)的幅值。通過一次響應(yīng)分析，該方法就能獲得響應(yīng)的極值，這對降低動量輪擾動響應(yīng)評估的技術(shù)風(fēng)險是非常有意義的。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號】CN105631234
【申請?zhí)枴緾N201610121944
【發(fā)明人】王澤宇, 鄒元杰, 龐世偉, 張志娟, 朱衛(wèi)紅
【申請人】北京空間飛行器總體設(shè)計部
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月3日