عنوان مقاله :
شناسايي ديناميك آنتن ماهواره به صورت تجربي
عنوان به زبان ديگر :
Experimental Identification of Satellite Antenna Dynamics
پديد آورندگان :
معاني، احسان دانشگاه تهران - دانشكده فني , ذبيحيان، احسان دانشگاه تهران - دانشكده فني , نجفي، حسين دانشگاه تهران - دانشكده فني
كليدواژه :
آنتن ماهواره , سنسور پيزوالكتريك , فركانس ارتعاش , شناسايي سيستم
چكيده فارسي :
در اين مقاله به صورت تجربي به شناسايي ديناميك حاكم بر آنتن ماهواره كيوب‌ست و استخراج پارامترهاي فيزيكي آن پرداخته مي‌شود. براي اين منظور آنتن ماهواره به صورت يك تير هوشمند مجهز به يك سنسور پيزوالكتريك خمشي در نظر گرفته شده و مدل رياضي حاكم بر آن بر اساس معادله تير اويلر-برنولي و با در نظر گرفتن معادلات حاكم بر كوپلينگ الكترومكانيكي سنسور پيزوالكتريك استخراج مي‌شود. معادلات مشتقات جزئي بر اساس مود ارتعاشي اول تير و با استفاده از روش گالركين يه يك معادله ديفرانسيل تيديل مي‌شود كه پارامترهاي ميرايي و فركانس طبيعي آنتن نامعلوم مي‌باشد. با انجام تست‌هاي تجربي و ثبت نتايج با سنسور پيزوالكتريك، پارامترهاي مجهول آن مانند ميرايي و فركانس طبيعي استخراج شده است. براي محاسبه ميرايي از روش حداقل مربعات خطا و براي تعيين فركانس از تبديل فوريه سيگنال خروجي استفاده مي‌گردد. مقايسه نتايج به دست آمده از مدل با نتايج تجربي نشان مدل مي‌دهد مدل رياضي در تعيين دامنه ارتعاشات آنتن داراي خطاي كمتر از 10% و هم‌چنين براي تعيين فركانس ارتعاشات داراي خطاي كمتر از 1% بوده و مي‌توان از اين مدل در تعيين رفتار ديناميكي آنتن در شرايط مختلف ماهواره استفاده نمود. نوآوري اصلي اين مقاله ارائه يك متدلوژي مشخص براي شناسايي ديناميك آنتن ماهواره با استفاده از سنسور پيزوالكتريك و استخراج پارامترهاي نامعلوم آنتن با تركيب روش حداقل مربعات خطا و تيدبل فوريه مي‌باشد
چكيده لاتين :
In all types of satellites, communication systems are utilized for data transmission between satellite and ground stations. pointing the communication antennas to the ground is necessary for the correct mission transmission information. The vibration of the satellite antenna leads to deforming antenna pattern, creating noise and reducing connection quality. Moreover, working the attitude control actuators near the antenna's natural frequency leads to its resonance and large amplitude vibration in the antenna and satellite structure. Thus it is necessary to identify the satellite antenna dynamic behavior as natural frequency and damping ratio. In this paper, the satellite antenna is intended as a smart beam, based on the free vibration of clamped-free beam shape of satellite antenna and sensing its vibration by the piezoelectric sensor, its dynamic characteristic as damping and frequency is identified and verified by comparing the results with experimental ones. The considered mathematical model is very accurate and this model can be used to determine the dynamic behavior of the antenna in different satellite secondary structures.
عنوان نشريه :
علوم، فناوري و كاربردهاي فضايي
