Контактные силы в аравнениях движения космических аппаратов при стыковке и причаливании

Автор: Яскевич Андрей Владимирович

Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia

Рубрика: Роботы, мехатроника и робототехнические системы

Статья в выпуске: 2 (21), 2018 года.

Бесплатный доступ

Стыковка и причаливание космических аппаратов представляют собой управляемые механические процессы их сборки на орбите, которые реализуются с использованием активного и пассивного стыковочных агрегатов. Направляющие поверхности агрегатов обеспечивают уменьшение их боковых и угловых рассогласований при сближении. Модели контактного взаимодействия этих поверхностей при стыковке и причаливании можно разделить на два класса. Контакты двух тел (звеньев механизмов и стыковочных агрегатов) с несколькими степенями свободы и соизмеримой массой рассматриваются в первом классе моделей как динамические процессы и описываются дифференциальными уравнениями движения с временно наложенными односторонними ограничениями (связями). Моделирование контактов уравнениями связей приводит к дифференциально-алгебраическим уравнениям и является вычислительно менее эффективным. Описание контактов направляющих поверхностей через их внедрение и контактную жесткость обеспечивает аналогичный результат при высокой гибкости и вычислительной эффективности моделирования...

Еще

Космический аппарат, стыковка, причаливание, контактные силы

Короткий адрес: https://readera.org/143166674

IDR: 143166674

Список литературы Контактные силы в аравнениях движения космических аппаратов при стыковке и причаливании

  • Дронг В.И., Дубинин В.В., Ильин М.М., Колесников К.С., Космодемьянский В.А., Назаренко Б.П., Панкратов А.А., Русанов П.Г., Саратов Ю.С., Степанчук Ю.М., Тушева Г.М., Шкапов П.М. Курс теоретической механики. Учебник для вузов/Под общ. ред. К.С. Колесникова. 3-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. 736 с.
  • Gonthier Y. Contact dynamics modeling for robotic task simulation. A thesis of PhD dissertation, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada, 2007. 217p.
  • Чебаков М.И., Колосова Е.М., Наседкин А.В. Моделирование контактного взаимодействия тел с неоднородными по глубине механическими свойствами при наличии трения в зоне контакта//Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т. 13. № 4(3). С. 1252-1255.
  • Яскевич А.В. Комбинированные уравнения движения для описания динамики стыковки космических аппаратов с помощью системы «штырь-конус»//Известия РАН. Космические исследования. 2007. Т. 45. № 4. С. 325-336.
  • Степаненко Ю.А. Алгоритм анализа динамики пространственных механизмов с разомкнутой кинематической цепью/В кн. Механика машин. М.: Наука, 1974. Вып. 44. С. 77-88.
  • Walker M.W., Orin D.E. Efficient dynamic computer simulation of robotic mechanisms//Trans. ASME, Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control. 1982. V. 104. P. 205-211.
  • Верещагин А.Ф. Метод моделирования на ЦВМ динамики сложных механизмов роботов-манипуляторов//Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1974. № 6. С. 89-94.
  • Featherstone R. The calculation of robot dynamics using articulated-body inertias//Int. Journal of Robotic Research. 1983. V. 2. № 1. P. 13-30.
  • Яскевич А.В. Математическая модель космического манипулятора для полунатурной отработки операций причаливания полезного груза//Известия РАН. Теория и системы управления. 2004. № 4. С. 157-176.
  • Яскевич А.В. Уравнения динамики стыковочных механизмов. Часть 1. Алгоритмы для механических систем с древовидной структурой//Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19. № 1. С. 58-64.
  • Яскевич А.В. Уравнения динамики стыковочных механизмов. Часть 2. Алгоритмы для кинематических контуров//Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19. № 2. С. 139-144.
  • Petzold L.R. Computational challenges in mechanical system simulation. In: Computer-aided analysis of rigid and flexible mechanical systems. Kluwer Academic Publishers, Netherlands, 1994. Р. 483 -499.
  • Ibrahim Z.B., Suleiman M., Othman K.I. Direct block backward differentiation formulas for solving second order ordinary differential equations//Int. Journal of Mathematical, Physical, Electrical and Computer Engineering. 2008. V. 2. № 2. Р. 260-262.
  • Baumgarte J.W. Stabilization of constraints and integrals of motion in dynamical systems//Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 1972. V. 1. Issue 1. Р. 1-16.
  • Brandl H., Johanni R., Otter M. An algorithm for the simulation of multibody systems with kinematical loops//Proceedings of the 7th World Congress on The Theory of Machines and Mechanisms. Sevilla. 1987. V. 2. P. 407-411.
  • Самарский А.А. Введение в численные методы. Учебное пособие для вузов. Изд. 3-е, стер. СПб.: Издательство «Лань», 2005. 288 с. Статья поступила в редакцию 17.01.2018 г.
Еще
Статья научная