1、本文以專為 XX 衛(wèi)星設計的熱控百葉窗系統(tǒng)為研究對象，重點進行總體方案設計、機構動力學建模、仿真控制系統(tǒng)設計與分析、模態(tài)諧響應分析和關鍵部件模糊可靠性優(yōu)化設計的研究。具體內容如下： 首先根據(jù) XX 衛(wèi)星熱控系統(tǒng)的任務要求，對目前國內外的眾多熱控方案進行了詳細地分析和比較，并在充分論證的基礎上，設計了具有布局緊湊、結構簡單、重量輕、可靠性高、輸出功率大和溫度調節(jié)能力強等特點的拉桿聯(lián)動+蝸桿傳動式的電動百葉窗方案。 根據(jù)熱控

2、百葉窗驅動組件——兩相混合式步進電動機的本體結構推導出步進電機的數(shù)學模型。在MATLAB的SIMULINK模塊中建立了步進電機的開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)模型。引入了角度反饋、速度反饋在內的綜合校正方法，為進一步的與機械系統(tǒng)聯(lián)合仿真，確定最終控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案提供了合理的模型。 針對熱控百葉窗機構特點，應用拉格朗日第二方程推導了該機構的動力學微分方程。分析了間隙、阻尼和彈性對百葉窗系統(tǒng)傳動精度的影響，提出可行的方案來消除或者矯正這些影響，

3、為虛擬樣機構造提供了建模及參數(shù)設置依據(jù)。 利用 ADAMS 軟件建立了熱控百葉窗系統(tǒng)的機械系統(tǒng)動力學模型。將機械系統(tǒng)仿真同控制仿真有機地連接起來，創(chuàng)造一個從虛擬建模到系統(tǒng)仿真、控制等操作性較強的實現(xiàn)體系，對結構主要性能參數(shù)進行了最優(yōu)化設計。確立了在物理樣機設計中需要考慮的要點，為進一步設計出既滿足衛(wèi)星的熱控制需要又尺寸合理、適于安裝在衛(wèi)星上的熱控百葉窗機構提供了依據(jù)。 基于 ANSYS 軟件建立了熱控百葉窗系統(tǒng)有限元模型

4、，對熱控百葉窗系統(tǒng)的模態(tài)和諧響應進行了分析，為系統(tǒng)的整體實現(xiàn)方案提供重要設計參考。 結合虛擬仿真及模態(tài)諧響應的分析結果，對驅動部分的關鍵部件一蝸桿傳動機構提出了基于帶精英策略的非支配排序的遺傳算法 (NSGA-Ⅱ) 的多目標模糊可靠性優(yōu)化方法。在目標解的多樣性及收斂性之間達到了更好的平衡。并應用 ANSYS/PDS 工具進行可靠性優(yōu)化設計驗證，為零件結構的可靠性分析提供了新的分析方法。 編制了熱控百葉窗系統(tǒng)協(xié)同仿真分析軟