导读:本文包含了姿轨控制系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:航天器姿轨控制,对偶四元数,扩张状态观测器,自抗扰控制
姿轨控制系统论文文献综述
苏琳琳[1]（2019）在《航天器姿轨系统自抗扰控制方法研究》一文中研究指出航天器姿态与轨道的高性能控制,是我国开展空间活动乃至未来进行深空探测的重要依靠。为了保证在轨服务航天任务的顺利进行,亟需设计可靠的控制算法使航天器在复杂的空间环境中更加持久、稳定、高质量地在轨运行。本文着力于两航天器编队系统的六自由度相对姿态与轨道运动控制问题,相关控制策略可以广泛应用于多种近距离操作航天任务,如抓捕、停靠、绕飞接近、伴飞、燃料供给等。首先采用对偶四元数描述目标航天器与服务航天器间的相对姿态运动和轨道运动,并建立了航天器姿轨一体化运动学和动力学模型。随后针对实际工程中的服务航天器与目标航天器间线速度与角速度不可量测问题、服务航天器质量与惯量存在不确定性问题,设计了多种六自由度自抗扰控制方法。为避免传统描述方法中通常忽略姿态与轨道的耦合影响问题,本文采用对偶四元数数学工具同时描述航天器的轨道运动和姿态运动,并在对偶代数框架内进行航天器姿轨一体化运动学与动力学建模,相较于其他螺旋运动的描述参数,其表达形式更为精炼,且避免了姿态与轨道运动参数间的繁杂混合运算问题。针对服务航天器与目标航天器间线速度与角速度信息不可量测的姿轨控制问题,设计了基于对偶四元数的六自由度扩张状态观测器,以得到高精度相对线速度与相对角速度的估计值,并利用扩张量对来自空间环境和非空间环境的干扰进行观测及补偿,随后根据其提供的重构信息设计了误差反馈率。然而,目前应用的传统扩张状态观测器的收敛速度慢且滤波性能差,本文将跟踪微分器具有收敛性和滤波性能的思想引入,设计了快速收敛且具有滤波性能的全状态六自由度扩张状态观测器。最后,通过数值仿真验证当线速度与角速度信息不可量测时的航天器姿轨自抗扰控制方法的有效性。针对服务航天器质量与惯量参数存在不确定性时的姿轨控制问题,设计了航天器姿轨系统自抗扰广义预测控制器,首先利用全状态六自由度扩张状态观测器对航天器姿轨系统不同于积分串联型部分进行估计和补偿,从而将原非线性对象转化为标准的积分串联型,随后利用广义预测控制方法针对处理后的航天器姿轨积分串联型系统设计虚拟控制率,即通过分析Dioaphantine方程的求解过程,直接获得阶跃系数矩阵的解析解形式,并求出自抗扰广义预测最优控制率。该控制方案避免了自抗扰控制策略中控制器参数固定且自适应性差,以及广义预测控制策略中因参数辨识增加的闭环系统随机性和非线性等问题。最后,仿真验证了所提出的考虑参数不确定性的航天器姿轨自抗扰广义预测控制方法的有效性。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
弭艳,张红霞,马兵兵,任仲强[2]（2019）在《一种姿轨控发动机控制监测系统的设计》一文中研究指出为满足某型姿轨控动力系统热试车需求,研制了一种基于DSP+FPGA的姿轨控发动机控制监测系统。采用模块化设计,主处理器采用DSP指令及数据分析,各功能模块采用FPGA进行PCI总线管理和模块功能实现,各功能模块独立工作、自主采集或程序发控。通过分立式多核心并行处理架构的软件方案,综合运用手动、时序和自动发控方式,实现了54路阀门控制及64路信号同步采集、实时分析存储。该系统已多次用于全系统热试车及总装测试,满足总体要求,性能稳定可靠,操作使用方便,有效降低了姿轨控动力系统试验成本,具有较高的实用性和推广价值。(本文来源于《航天制造技术》期刊2019年02期）
李涵,董正宏,叶新[3]（2019）在《附加推力控制下的空间目标姿轨仿真系统研究》一文中研究指出随着航天技术的飞速发展,越来越多的航天器被发往太空,尤其是近地轨道,同时,也积累了大量空间碎片。空间碎片的存在不仅占用了轨道资源,而且对现役航天器也是很大的威胁[1,2]。对此,本文提出了一种附加推力控制下的空间目标轨道姿态仿真技术,以简化的空间碎片模型入手,研究了各个模块的实现方法,并给出之后的研究方向。(本文来源于《软件》期刊2019年01期）
毛小兵,蔡乐,马哲轩[4]（2018）在《柴油机非线性共轨控制系统研究》一文中研究指出根据高压共轨柴油机压力的形成过程与转速的控制原理,推导了柴油机高压共轨转速系统的微分方程.运用二次多项式对方程的系数进行拟合,建立了以共轨压力和转速为状态变量、高速供油电磁阀和高速喷油电磁阀关闭时间长短为输入量的多输入耦合非线性数学模型.将该模型作为一类仿射非线性系统进行研究,选取滑模变结构的控制方法,求得滑模变结构控制器.对共轨压力和转速分别进行基于滑模变结构和PID控制方法的MATLAB仿真,结果表明,滑模变结构控制具有超调量小、响应速度快和抗干扰能力强等优点.(本文来源于《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》期刊2018年02期）
张宪亮[5]（2016）在《面向非合作目标抓捕的姿轨协同规划与控制系统研究》一文中研究指出新世纪以来,随着空间科技的发展,人类对外太空的利用越来越频繁,外太空成为新的战略制高点,反卫星武器的概念也被提出。空间抓捕卫星作为反卫星武器的一种,因为具有很高的可行性,可以捕获对方卫星并完整的获取对方卫星的信息,因此受到各个航天大国的重视。论文正是以此为背景,研究解决以下几个关键问题,主要内容如下:研究了基于对偶四元数的追踪卫星与目标卫星之间的运动学与动力学方程。在传统卫星姿态动力学、轨道动力学研究的基础上,考虑卫星姿态运动和轨道运动的耦合关系,建立卫星姿轨一体化动力学与运动学方程,并且仿真验证其正确性。研究了基于对偶四元数的追踪卫星机械臂的运动学与动力学方程。在传统空间机械臂运动学与动力学研究的基础上,考虑机械臂连杆运动位置与姿态的耦合性,建立基于对偶四元数的机械臂系统动力学与运动学方程,并进行仿真验证。研究了空间机械臂运动轨迹规划方法。本文的研究对象是空间六关节的机械臂系统,机械臂系统关节在同一平面内运动,采用关节函数参数化的方法进行轨迹规划,该方法的核心是将关节角的运动用一个五次多项式表示,通过求解多项式求解机械臂关节角的运动,运算方法直观并且效率很高。本文采用此种轨迹规划方法,并对结果进行仿真验证。研究了空间机械臂运动控制器设计。本文在建立的基于对偶四元数机械臂系统运动学和动力学模型的基础上,设计PD控制器,实现机械臂系统位置与姿态运动收敛,并进行仿真验证。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-06-06）
刘万龙,牛向楠,李全令,韩晓梅,孙树江[6]（2015）在《一种姿轨控发动机地面试验控制系统设计》一文中研究指出控制系统在试车过程中发出指令信号,使发动机和试车台各工艺系统按照预定的程序完成规定试车任务。为了适应某型号姿轨控发动机试验对控制精度要求的提高,需要对现有控制系统进行改造,基于现场可编程门阵列和高速固态继电器设计了一种新的控制系统,其控制模块用于操作人员对试验系统上的各路电磁阀进行手动与自动控制,其复记模块可以实时记录系统状态以便于指挥人员了解系统工作状况,并能够进行数据分析判断。该系统建成后可以满足该型号姿轨控发动机试验的要求,控制精度为0.1 ms。(本文来源于《火箭推进》期刊2015年02期）
罗金富,王彦瑜,周文雄[7]（2015）在《基于浏览器的Kicker踢轨控制系统软件设计》一文中研究指出兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)现有的Kicker踢轨控制系统为多板结构,需要安装多个控制软件对其进行参数配置,系统的时间分辨率为5 ns;新研制的踢轨控制系统采用单板结构,将系统的时间分辨率提高至2.5 ns。界面设计采用流行的浏览器/服务器模式,在嵌入式系统中移植Boa Web服务器,用来实现浏览器和底层硬件的通信,操作人员通过浏览器即可对Kicker控制系统各项参数进行配置。实验验证,该软件系统具有免安装、操作简单、易于与其他软件系统集成的优点,能够满足踢轨控制系统的需要。(本文来源于《原子核物理评论》期刊2015年01期）
谢飞,杨扬[8]（2014）在《基于沙盘的城轨控制实验室集中站联锁仿真系统》一文中研究指出在城轨控制实验室仿真平台中,集中站联锁系统是保障列车各种作业安全的重要子系统。本文运用UML建模方法和Visio工具,对系统的需求、设计、编程实现和测试过程进行了描述和分析,建立了系统不同设计阶段的可视化模型。选取沙盘上2个典型集中站进行编程实现和测试,验证了运用UML方法对系统建模的正确性,且能够与沙盘联动控制。此外,系统还设计并实现了保护区段和侧面防护,这是地铁联锁系统的独有特点。(本文来源于《铁路计算机应用》期刊2014年09期）
罗金富[9]（2014）在《用于踢轨控制系统的高精度控制器研制》一文中研究指出Kicker控制系统是束流在CSRm和CSRe中进行传输的关键。当束流在CSRm中累积加速到一定的能量时需要引出到CSRe中，需要Kicker控制系统通过对CSRm的6台Kicker磁铁电源进行控制以产生偏转磁场将束流引出；同时，还要在合适的时机控制位于CSRe的4台Kicker磁铁电源以产生偏转磁场来将束流注入。所以，踢轨控制系统的精度影响着束流在CSRm和CSRe之间传输的效率。近代物理研究所已有的Kicker控制系统基于多板结构，同时需要安装较多的控制软件来协调工作，增加了整个控制系统的复杂程度；而且，系统的时间精度受限于主控FPGA芯片200MHz的工作频率，只能达到5ns，束流在环中的相位分辨率难以达到1o以下。基于Kicker控制系统的升级需要，本课题研制了一款新型的Kicker控制器，以提高束流在CSRm和CSRe中的传输效率。新的Kicker控制器采用全新的ARM11+FPGA+DSP单板架构，以满足踢轨控制系统的总体需求。其中FPGA采用全新的CycloneIII芯片，工作频率可以达到400MHz，并将踢轨控制系统的时间精度提高到2.5ns。ARM11芯片用来取代原有的ARM7，以提供更为复杂的网络性能。同时，TI公司的TMS320C6713B DSP芯片提供了对浮点运算的支持，以及更高的工作频率。配套的控制界面则采用时下流行的B/S架构，在ARM11内部移植Boa嵌入式web服务器，以提供对客户端浏览器访问的支持。客户端浏览器显示的界面采用HTML+CSS+JavaScript开发，以提供给操作人员访问。本课题的创新性在于高度集成化的单板Kicker控制器，不仅降低了控制系统接插线的复杂程度，还极大的提高了踢轨控制系统的时间精度和相位分辨率。同时，采用B/S架构进行浏览器控制界面开发也是本系统的一大特色，操作时不仅不需要安装多个控制软件进行协调工作，还不局限于使用指定的PC或者VNC远程操作，只需通过IP地址即可在局域网内进行跨平台、跨系统的进行Kicker参数设置，极大的提高了Kicker控制系统的用户体验度和便利性。本文将从以下几方面展开：第一章的绪论主要用于介绍本课题的意义和背景；第二章的Kicker控制器总体框架主要用于介绍新型Kicker控制器的功能需求和相应的解决方案；第叁章的原理图设计和PCB布局主要用于介绍新型Kicker控制器硬件上的设计与实现；第四章的ARM程序设计主要用于介绍ARM11如何实现充当浏览器界面和FPGA底层硬件通信功能的这一网络桥梁；第五章的FPGA逻辑设计主要介绍如何对踢轨控制系统的需求如延时触发调节，高速频率检测等进行功能划分和模块化设计；第六章的实验验证主要介绍Kicker控制器实际的实验过程中能否满足踢轨控制系统的需求；最后一章主要对之前的工作进行总结，并制定下一阶段的工作目标。(本文来源于《中国科学院研究生院（近代物理研究所）》期刊2014-05-01）
张海博,胡庆雷,马广富,朱志斌[10]（2013）在《考虑输入饱和的多航天器系统姿轨耦合分布式协同跟踪控制》一文中研究指出基于一致性理论,研究了多航天器系统相对轨道及姿态耦合的分布式协同控制问题。在仅有部分跟随航天器可获取领航航天器信息的情形下,针对各跟随航天器存在未建模动态以及外部环境干扰等问题,利用双曲正切函数的性质,提出了考虑输入饱和的分布式自适应协同控制律。首先,对于领航航天器具有时变状态的情形,为每个跟随航天器设计了3个滑模估计器,对领航航天器的状态进行估计。其次,针对跟随航天器间相对速度和角速度难以测量的问题,设计仅需领航航天器状态的切比雪夫神经网络自适应更新律。最后,设计考虑输入饱和的分布式自适应协同控制律保证各跟随航天器跟踪动态领航航天器。仿真结果表明了该算法的有效性、可行性。(本文来源于《宇航学报》期刊2013年10期）
姿轨控制系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为满足某型姿轨控动力系统热试车需求,研制了一种基于DSP+FPGA的姿轨控发动机控制监测系统。采用模块化设计,主处理器采用DSP指令及数据分析,各功能模块采用FPGA进行PCI总线管理和模块功能实现,各功能模块独立工作、自主采集或程序发控。通过分立式多核心并行处理架构的软件方案,综合运用手动、时序和自动发控方式,实现了54路阀门控制及64路信号同步采集、实时分析存储。该系统已多次用于全系统热试车及总装测试,满足总体要求,性能稳定可靠,操作使用方便,有效降低了姿轨控动力系统试验成本,具有较高的实用性和推广价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
姿轨控制系统论文参考文献
[1].苏琳琳.航天器姿轨系统自抗扰控制方法研究[D].吉林大学.2019
[2].弭艳,张红霞,马兵兵,任仲强.一种姿轨控发动机控制监测系统的设计[J].航天制造技术.2019
[3].李涵,董正宏,叶新.附加推力控制下的空间目标姿轨仿真系统研究[J].软件.2019
[4].毛小兵,蔡乐,马哲轩.柴油机非线性共轨控制系统研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版).2018
[5].张宪亮.面向非合作目标抓捕的姿轨协同规划与控制系统研究[D].哈尔滨工程大学.2016
[6].刘万龙,牛向楠,李全令,韩晓梅,孙树江.一种姿轨控发动机地面试验控制系统设计[J].火箭推进.2015
[7].罗金富,王彦瑜,周文雄.基于浏览器的Kicker踢轨控制系统软件设计[J].原子核物理评论.2015
[8].谢飞,杨扬.基于沙盘的城轨控制实验室集中站联锁仿真系统[J].铁路计算机应用.2014
[9].罗金富.用于踢轨控制系统的高精度控制器研制[D].中国科学院研究生院（近代物理研究所）.2014
[10].张海博,胡庆雷,马广富,朱志斌.考虑输入饱和的多航天器系统姿轨耦合分布式协同跟踪控制[J].宇航学报.2013