姿轨联合控制论文-郭雯婷,卢山

姿轨联合控制论文-郭雯婷,卢山

导读:本文包含了姿轨联合控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:在轨服务,交会对接,姿态轨道耦合,联合控制

姿轨联合控制论文文献综述

郭雯婷,卢山[1](2015)在《在轨服务的超近距离姿轨联合控制研究》一文中研究指出对面向在轨服务的超近距离姿态轨道联合控制设计进行了研究。建立基于相对四元数的相对姿态运动动力学模型和基于相对运动轨迹设计的相对轨道动力学模型,考虑模型中姿态与轨道耦合,设计四元数反馈非线性控制律和具姿态反馈信息的最优实时闭环反馈控制律。数学仿真和半物理仿真试验结果验证了算法的有效性和可行性。(本文来源于《上海航天》期刊2015年06期)

朱杰,张祥坤,蔡永俊[2](2015)在《矢网仪与滑轨联合控制合成孔径成像系统》一文中研究指出基于实验室通用设备矢量网络分析仪和滑轨的合成孔径成像系统可以获取低成本实测数据,验证成像原理和算法;可以通过设置不同系统参数评估系统性能,为实际系统的搭建提供有效的论证。介绍了如何采用C#编程联合控制矢量网络分析仪和滑轨,以及对目标"一步一停"测量的方法。最后通过实测数据S21参数获得目标延时特性,分别进行距离向和方位向处理对目标进行二维成像,通过对目标成像结果和实际空间位置的比对,验证了该方案的可行性和有效性。(本文来源于《电子测量技术》期刊2015年07期)

王磊,袁建平,罗建军[3](2013)在《接近非合作目标的部分状态反馈姿轨联合控制》一文中研究指出飞行器在轨精度跟踪优化问题,根据在轨服务任务需求,针对非合作翻滚目标航天器的自主接近跟踪问题,首先从采用视线坐标系表示的轨道动力学方程和修正罗德里格斯参数表示的姿态动力学方程出发,建立了航天器六自由度类拉格朗日动力学方程;然后仅利用相对位置和相对姿态反馈信息并针对航天器惯性参数不确定性,采用自适应非线性输出反馈控制和神经网络逼近控制方法设计了姿轨联合控制器,并通过Lyapunov直接法证明了该闭环系统的全局渐进稳定性;最后通过仿真验证了采用的方法能够实现对非合作目标的精确跟踪。(本文来源于《计算机仿真》期刊2013年09期)

张烽[4](2013)在《航天器近距离运动的鲁棒姿轨联合控制》一文中研究指出航天器的姿态与轨道控制是空间任务成功与否的关键。随着空间需求的日益增多,特别是对于以在轨服务、编队飞行、行星软着陆过程的终端着陆和空间拦截等为代表的空间近距离运动任务,航天器在受控飞行过程中,其位姿需要快速地、同时地满足高精度的控制要求。传统的航天器姿轨独立控制方式已逐渐不能满足这些新型空间任务的控制精度及机动性能的需求。相比之下,航天器的姿轨联合控制方式能够充分考虑并利用姿态动力学与轨道动力学之间的耦合关系,将两者视为整体,采用统一的控制算法同时调整星体位姿,从系统和全局角度来处理问题,能够从本质上提高任务的控制精度和机动性能。因此,研究航天器近距离运动的姿轨联合控制具有非常重要的理论意义与工程应用价值。本论文以航天器的两类近距离运动任务——空间近距离操作和空间相对轨道机动为研究背景,对航天器近距离运动的姿态轨道一体化建模与控制进行了研究,主要内容包括:建立了面向两类空间近距离运动任务的航天器姿轨耦合动力学模型。根据空间近距离操作和空间相对轨道机动的任务特点,分别提出了控制机构的配置方案,在此基础上,分析航天器姿态与轨道之间的耦合关系,建立了对应的姿轨耦合动力学模型。根据执行机构配置方式的不同,两类动力学模型分别表现为全驱动系统和欠驱动系统。针对空间近距离操作任务,为充分利用执行机构全驱动控制特点,以提高系统的机动性能及控制精度,研究了航天器姿轨联合有限时间控制问题。针对这一问题,本文提出了基于轨迹跟踪思想的鲁棒姿轨联合有限时间控制律,通过设计一类动态性能良好且有限时间收敛的运动轨迹,将有限时间控制问题等价地转化为对设计轨迹的跟踪问题,并利用自适应Backstepping技术设计了控制律,使得航天器的位姿在星体质量特性未知,推力器安装误差和外界干扰存在的情况下,在预定的时间内达到期望值。另外,考虑到控制算法中对执行机构安装误差的补偿项使得控制输入指令不易求取,提出了一种基于优化思想的控制输入计算方法,保证推力输入指令的在线实时解算。随后针对系统中可能出现的“振颤”现象进行了分析,并改进了控制算法,给出了严格的稳定性分析。数值仿真验证了所设计的有限时间控制律的有效性。同样针对空间近距离操作任务,考虑到实际中执行机构幅值受限,研究了含有控制饱和的航天器姿轨联合控制问题,并进一步研究了含有控制饱和的有限时间姿轨联合控制问题。首先,基于抗饱和控制思想,结合自适应Backstepping技术,提出了具有抗饱和能力的鲁棒姿轨联合控制律,通过在虚拟控制中引入一个辅助信号,并对其动力学的巧妙设计,有效补偿了控制饱和误差带来的系统性能损失。随后,为兼顾抗饱和能力及有限时间控制律的强机动性和高控制精度,将已设计的鲁棒有限时间控制律和抗饱和控制律结合,基于切换思想,提出了抗饱和鲁棒有限时间姿轨联合控制律,并基于切换系统理论给出了闭环系统的稳定性分析。仿真结果表明,初期运行的抗饱和控制律能够有效处理执行机构饱和问题,当系统退饱和且满足给定的切换条件时,控制律切换至有限时间控制律,能够保证航天器相对位姿以较小的方法误差快速收敛于期望状态,较好地吸取了两者的优势。针对空间相对轨道机动任务,提出了基于滤波Backstepping技术的鲁棒姿轨联合控制律,解决了欠驱动情形下的航天器姿轨联合控制问题。由于这类任务中,单台轨控发动机的固连安装导致轨控推力矢量与星体姿态角呈非线性耦合关系,使得现有的非线性控制技术很难直接使用,这成为该类任务的姿轨联合控制问题的一个设计难点。本文基于叁角函数性质,提出了一种向量分解技术,巧妙地处理了这种非线性级联关系,使得Backstepping思想得以成功应用。由于系统阶次较高,在利用Backstepping技术进行控制律设计时,每一步设计均引入一阶滤波器以避免“级数膨胀”现象。随后,从理论上给出了严格的闭环稳定性分析,其中,利用奇异扰动理论证明了标称情形下闭环系统的指数稳定性,并利用Lyapunov理论证明了一般情形下闭环系统的最终一致有界性。最后,通过对月面软着陆最终着陆段的仿真验证了所提出控制律的有效性。最后,研究了一类特殊的空间相对轨道机动任务——近圆轨道目标交会的姿轨联合控制问题。需要指出的是,利用本文所提出的向量分解技术可以将该控制问题转化为对一类推广的半严反馈系统的输出镇定问题,该系统具有低阶子系统呈线性形式、高阶子系统呈半严反馈形式且整体系统呈现级联形式的结构特点。因此,首先针对这类非线性系统,根据其结构特点,提出了一种基于H∞技术的鲁棒自适应Backstepping控制方法,解决了这类推广的半严反馈系统的鲁棒自适应控制问题,所设计的控制律不仅能够保证闭环系统的稳定性,而且能够按给定水平实现对系统不确定性的抑制。随后,利用所提出的控制算法针对近圆轨道目标交会任务构造了航天器鲁棒姿轨联合控制律,以保证轨控发动机推力受限情形下,主动航天器与目标之间的相对轨道沿着参考轨迹运行,完成最终交会,并能以给定水平抑制系统中的各种不确定性。最后,通过空间拦截任务的仿真验证了所提出控制律的有效性和优越性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-03-01)

杨佳,朱战霞,张艳召[5](2008)在《绕飞监测小卫星姿轨联合自适应控制研究》一文中研究指出针对小卫星近距操作过程中轨道和姿态控制问题,建立了小卫星相对轨道和姿态的误差动力学模型。采用相对轨道和姿态联合控制策略,并考虑小卫星作业过程中质量和转动惯量的不确定性,设计了自适应输出反馈控制律,并证明了其稳定性。最后以对圆轨道目标星近距离环航为例,根据作业任务和姿态指向要求,设计了小卫星相对轨道和姿态的期望运动,应用所提出的控制策略及相应的控制律进行了数值仿真。结果表明,系统跟踪误差能够较快收敛,说明了控制策略的有效性。(本文来源于《飞行力学》期刊2008年05期)

姿轨联合控制论文开题报告

(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:

基于实验室通用设备矢量网络分析仪和滑轨的合成孔径成像系统可以获取低成本实测数据,验证成像原理和算法;可以通过设置不同系统参数评估系统性能,为实际系统的搭建提供有效的论证。介绍了如何采用C#编程联合控制矢量网络分析仪和滑轨,以及对目标"一步一停"测量的方法。最后通过实测数据S21参数获得目标延时特性,分别进行距离向和方位向处理对目标进行二维成像,通过对目标成像结果和实际空间位置的比对,验证了该方案的可行性和有效性。

(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。

姿轨联合控制论文参考文献

[1].郭雯婷,卢山.在轨服务的超近距离姿轨联合控制研究[J].上海航天.2015

[2].朱杰,张祥坤,蔡永俊.矢网仪与滑轨联合控制合成孔径成像系统[J].电子测量技术.2015

[3].王磊,袁建平,罗建军.接近非合作目标的部分状态反馈姿轨联合控制[J].计算机仿真.2013

[4].张烽.航天器近距离运动的鲁棒姿轨联合控制[D].哈尔滨工业大学.2013

[5].杨佳,朱战霞,张艳召.绕飞监测小卫星姿轨联合自适应控制研究[J].飞行力学.2008

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