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空间系绳系统的动力学建模与轨迹跟踪控制
被引量:
4
1
作者
王长青
张马林
+1 位作者
李爱军
扎伯罗特诺夫.尤里
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期895-899,995,共6页
针对绳系子星远距离释放的情况,考虑展开控制机构特性、系绳弹性和质量,基于牛顿力学分析方法建立了空间系绳系统在地心惯性坐标系下的动力学方程。基于此简化模型,运用改进的标称张力控制律,优化得到系绳展开的标称轨迹;为了实现对标...
针对绳系子星远距离释放的情况,考虑展开控制机构特性、系绳弹性和质量,基于牛顿力学分析方法建立了空间系绳系统在地心惯性坐标系下的动力学方程。基于此简化模型,运用改进的标称张力控制律,优化得到系绳展开的标称轨迹;为了实现对标称轨迹的跟踪,基于考虑控制机构力限制的非典型最优准则,设计了比例微分控制器来调节张力控制量;采用文中修正控制律对空间系绳系统远距离展开过程作了数值仿真,并且依据仿真曲线分析了系绳横纵向振动特性及子星运动规律。结果表明,本文的简化模型有效地反映了空间系绳系统展开的动力学特性,且在系统实际展开过程中实现了对标称轨迹的跟踪。这为今后远距离系绳展开与控制提供了理论参考。
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关键词
空间系绳系统
标称轨迹
轨迹跟踪控制
惯性坐标系
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职称材料
基于空间系绳系统辅助返回的再入条件计算分析
被引量:
2
2
作者
李爱军
韦汉林
+1 位作者
王长青
扎伯罗特诺夫.尤里
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期730-736,共7页
主要针对空间系绳系统辅助返回的大气层再入条件进行了计算及相关影响因素的分析。首先描述了系绳辅助返回过程,再次建立了系统在轨道坐标系下的动力学模型、舱体回摆模型,给出了再入条件的计算过程。分析了不同轨道高度下绳长、最大偏...
主要针对空间系绳系统辅助返回的大气层再入条件进行了计算及相关影响因素的分析。首先描述了系绳辅助返回过程,再次建立了系统在轨道坐标系下的动力学模型、舱体回摆模型,给出了再入条件的计算过程。分析了不同轨道高度下绳长、最大偏离角、系绳质量、切断角对再入条件的影响以及满足再入条件下,不同轨道高度下的绳长范围。基于以上分析,给出了再入速度与轨道高度和绳长、最大偏离角与绳长、再入角与最大偏离角和绳长的解析表达式,给出了再入条件与绳长的二阶关系表达式,并进行了验证。该研究为今后利用系绳系统来实现辅助返回的相关参数的选择提供了一定的参考,为空间系绳系统辅助返回技术的研究提供了重要的理论依据。
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关键词
空间系绳系统
辅助返回
再入条件
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职称材料
基于标准系数法的空间系绳系统状态保持稳定控制
被引量:
1
3
作者
李超
王长青
+1 位作者
李爱军
扎伯罗特诺夫.尤里
《航天控制》
CSCD
北大核心
2014年第2期73-77,共5页
首先基于哑铃模型建立空间系绳系统的数学模型,然后对标准系数法进行了介绍,在此基础上提出了基于标准系数法的空间系绳系统状态保持稳定控制算法,最后结合仿真实例对空间系绳系统的状态保持稳定控制进行了分析,并与线性最优二次型设计...
首先基于哑铃模型建立空间系绳系统的数学模型,然后对标准系数法进行了介绍,在此基础上提出了基于标准系数法的空间系绳系统状态保持稳定控制算法,最后结合仿真实例对空间系绳系统的状态保持稳定控制进行了分析,并与线性最优二次型设计方法进行了比较,同时还对系统的鲁棒性进行了研究。结果表明使用标准系数法设计的控制系统不仅能够达到控制要求,而且设计简单,所得出的控制系统具有良好的鲁棒性。
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关键词
标准系数法
空间系绳系统
哑铃模型
状态保持
稳定控制
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职称材料
题名
空间系绳系统的动力学建模与轨迹跟踪控制
被引量:
4
1
作者
王长青
张马林
李爱军
扎伯罗特诺夫.尤里
机构
西北工业大学
萨马拉国立航空航天大学
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期895-899,995,共6页
基金
2011年国家国际科技合作专项资助
陕西省科学技术研究发展计划项目(2013KW09-02)
文摘
针对绳系子星远距离释放的情况,考虑展开控制机构特性、系绳弹性和质量,基于牛顿力学分析方法建立了空间系绳系统在地心惯性坐标系下的动力学方程。基于此简化模型,运用改进的标称张力控制律,优化得到系绳展开的标称轨迹;为了实现对标称轨迹的跟踪,基于考虑控制机构力限制的非典型最优准则,设计了比例微分控制器来调节张力控制量;采用文中修正控制律对空间系绳系统远距离展开过程作了数值仿真,并且依据仿真曲线分析了系绳横纵向振动特性及子星运动规律。结果表明,本文的简化模型有效地反映了空间系绳系统展开的动力学特性,且在系统实际展开过程中实现了对标称轨迹的跟踪。这为今后远距离系绳展开与控制提供了理论参考。
关键词
空间系绳系统
标称轨迹
轨迹跟踪控制
惯性坐标系
Keywords
space tether system,nominal trajectory,trajectory tracking control,inertial frame.
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V411 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于空间系绳系统辅助返回的再入条件计算分析
被引量:
2
2
作者
李爱军
韦汉林
王长青
扎伯罗特诺夫.尤里
机构
西北工业大学国际空间系绳系统研究中心
萨马拉国立航空航天大学
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期730-736,共7页
基金
2011年度国家国际科技合作专项项目
陕西省科学技术研究发展计划项目(2013KW09-02)资助
文摘
主要针对空间系绳系统辅助返回的大气层再入条件进行了计算及相关影响因素的分析。首先描述了系绳辅助返回过程,再次建立了系统在轨道坐标系下的动力学模型、舱体回摆模型,给出了再入条件的计算过程。分析了不同轨道高度下绳长、最大偏离角、系绳质量、切断角对再入条件的影响以及满足再入条件下,不同轨道高度下的绳长范围。基于以上分析,给出了再入速度与轨道高度和绳长、最大偏离角与绳长、再入角与最大偏离角和绳长的解析表达式,给出了再入条件与绳长的二阶关系表达式,并进行了验证。该研究为今后利用系绳系统来实现辅助返回的相关参数的选择提供了一定的参考,为空间系绳系统辅助返回技术的研究提供了重要的理论依据。
关键词
空间系绳系统
辅助返回
再入条件
Keywords
angular velocity
base stations
calculations
computer simulation
least squares approximations
mathematical models
orbits
reentry
spacecraft
tether lines
velocity
reentry condition
space tether system
tether-assisted reentry
分类号
V11 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
基于标准系数法的空间系绳系统状态保持稳定控制
被引量:
1
3
作者
李超
王长青
李爱军
扎伯罗特诺夫.尤里
机构
西北工业大学自动化学院国际空间系绳系统研究中心
萨马拉国立航空航天大学
出处
《航天控制》
CSCD
北大核心
2014年第2期73-77,共5页
基金
2011年度国家国际科技合作专项资助
陕西省科学技术研究发展计划项目(2013KW09-02)
文摘
首先基于哑铃模型建立空间系绳系统的数学模型,然后对标准系数法进行了介绍,在此基础上提出了基于标准系数法的空间系绳系统状态保持稳定控制算法,最后结合仿真实例对空间系绳系统的状态保持稳定控制进行了分析,并与线性最优二次型设计方法进行了比较,同时还对系统的鲁棒性进行了研究。结果表明使用标准系数法设计的控制系统不仅能够达到控制要求,而且设计简单,所得出的控制系统具有良好的鲁棒性。
关键词
标准系数法
空间系绳系统
哑铃模型
状态保持
稳定控制
Keywords
Standard coefficient method
Space tether system
Dumbbell-shaped model
Station-keeping phase
Stability control
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
空间系绳系统的动力学建模与轨迹跟踪控制
王长青
张马林
李爱军
扎伯罗特诺夫.尤里
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于空间系绳系统辅助返回的再入条件计算分析
李爱军
韦汉林
王长青
扎伯罗特诺夫.尤里
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于标准系数法的空间系绳系统状态保持稳定控制
李超
王长青
李爱军
扎伯罗特诺夫.尤里
《航天控制》
CSCD
北大核心
2014
1
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职称材料
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