环形桁架天线作为当前最具应用前景的一种空间大型可展天线,受到了研究人员的广泛关注。环形桁架天线在太空无(微)重力条件下顺利平稳地展开,是保证天线在服役期限内可靠工作的前提。为使环形桁架天线在太空中实现顺利平稳地展开,更好地发挥收发电磁波及信息的功用,有必要对其完整展开过程进行动力学分析。介绍了空间大型可展天线的相关研究背景。对环形桁架天线的结构组成,工作原理及驱动方式等内容进行了阐述。通过运动学分析,构建了天线展开过程中环形桁架的运动学模型,为后续天线展开动力学的建模奠定了基础。为分析天线索网的展开过程,根据索段模型、索网编号及拓扑矩阵等,构建了天线索网的展开分析模型。对于方程组的求解,利用逆运动展开的方法,即从完全展开状态至完全折叠状态进行分析。通过分析可分别得到索段张力、索网弹性势能与展开角的关系,以模拟索网的展开过程。基于Lagrange第二类动力学方程,考虑环形桁架动能、索网弹性势能、重力势能和系统耗散能等,构建了环形桁架天线完整的展开动力学模型,其中细化分析了随天线展开角变化的整体斜杆动能。电机驱动天线的展开是通过拉动环形桁架斜杆中的驱动绳索间接实现的,故对于电机驱动的研究可转化为对斜杆中绳索驱动力的研究。对比分析天线的三种展开动力学模型,证明了本文模型的准确性。根据构建的动力学模型,综合扭簧驱动及电机驱动,对环形桁架天线的完整展开过程进行正动力学分析,并分别研究了扭簧与绳索驱动力的相关参数对于天线展开过程的影响。研究内容与研究结论可为天线展开过程的研究及相关参数的选取提供借鉴。环形桁架天线的驱动方式为扭簧和电机联合驱动。基于机电传动系统的运动方程式,考虑电机模型、天线展开动力学模型、卷筒模型和驱动绳索模型,建立了环形桁架天线展开过程的机电一体化模型。通过分析分别得到环形桁架天线的展开角位移、展开角速度、驱动绳索力与展开时间的关系,进而可有效模拟天线展开的真实过程。研究方法可为环形桁架天线的深入研究提供指导与借鉴。