[发明专利]一种大口径环形反射器分布式非线性驱动展开方法

摘要

一种大口径环形反射器分布式非线性驱动展开方法，包括步骤如下：一、计算获得环形反射器铰链的非线性输出力矩，并获得远端铰链输出力矩T_far和近端铰链输出力矩T_near；二、计算获得远端铰链处主动齿轮转角与远端铰链处从动齿轮转角的对应关系近端铰链处主动齿轮转角与近端铰链处从动齿轮转角的对应关系三、计算任意时刻下的远端铰链处从动齿轮与主动齿轮的传动比及近端铰链处从动齿轮与主动齿轮的传动比；四、根据传动比i_far、传动比i_near分别计算获得相应的齿轮系。本发明优化了系统在展开过程中的能量分布，并降低展开过程中电机输出能量，从而降低展开驱动力。

主权项

1.一种大口径环形反射器分布式非线性驱动展开方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤一、计算获得环形反射器铰链的非线性输出力矩，并获得远端铰链输出力矩Tfar和近端铰链输出力矩Tnear：Tfar＝step(Ts,θs,Td,θd)、Tnear＝step(Ts,θs,Td/2,θd)；其中，力矩Ts为桁架单元从收拢状态展开瞬间铰链的最小力矩；Td为展开天线最后两个单元所需要最大力矩；θs为力矩Ts对应的展开角度上限；θd为力矩Td对应的展开角度下限；近端铰链指电机安装位置处的铰链，远端铰链指环形反射器上距离电机最远点处的铰链；步骤二、在齿轮啮合过程中任意时刻t下，根据远端铰链、近端铰链的能量守恒公式：分别计算获得远端铰链处主动齿轮转角ψ_far与远端铰链处从动齿轮转角的对应关系近端铰链处主动齿轮转角ψ_near与近端铰链处从动齿轮转角的对应关系其中，T₀(ψ_far)为远端铰链处主动齿轮输入力矩，与远端铰链处线性涡簧输出力矩相等；T₀(ψ_near)为近端铰链处主动齿轮输入力矩，与近端铰链处线性涡簧输出力矩相等；为远端铰链处从动齿轮输出力矩，与远端铰链输出力矩T_far相等；为近端铰链处从动齿轮输出力矩，与近端端铰链输出力矩T_near相等；步骤三、计算任意时刻下的远端铰链处从动齿轮与主动齿轮的传动比及近端铰链处从动齿轮与主动齿轮的传动比步骤四、根据传动比ifar、传动比inear分别计算获得相应的齿轮系；靠近近端铰链的铰链处安装与传动比inear对应的齿轮系、靠近远端铰链的铰链处安装与传动比ifar对应的齿轮系；电机驱动各桁架单元展开至展开角度为θd后，远端铰链先带动与远端铰链相连的桁架单元展开，近端铰链再带动与近端铰链相连的桁架单元展开，随后带动近端铰链与远端铰链之间的过渡桁架单元，直至环形反射器完全展开。