航天器编队飞行多目标姿态快速跟踪鲁棒控制 被引量：7

1

作者 袁长清 李俊峰 +1 位作者 王天舒 宝音贺西 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期169-180,共12页

研究了航天器编队飞行多目标姿态跟踪鲁棒控制问题.主航天器装有一个快速机动天线和一个星载相机.考虑相机对地面目标跟踪,同时考虑天线与从航天器通信的空间任务.通过引入角速度约束和姿态角约束,分别推导了相机和天线的参考姿态角、... 研究了航天器编队飞行多目标姿态跟踪鲁棒控制问题.主航天器装有一个快速机动天线和一个星载相机.考虑相机对地面目标跟踪,同时考虑天线与从航天器通信的空间任务.通过引入角速度约束和姿态角约束,分别推导了相机和天线的参考姿态角、角速度和角加速度.提出期望逆系统的概念,将三维空间姿态跟踪问题转化为调节问题,简化了控制器的设计.考虑存在参数摄动和外部干扰力矩的情况,基于期望逆系统和滑模控制,设计了鲁棒姿态跟踪控制器,并利用Liapunov稳定性理论证明了控制系统的渐近稳定性.以两航天器编队飞行多目标跟踪为例进行数值仿真,结果表明所设计的控制器具有良好的鲁棒性和优越的跟踪性能. 展开更多

关键词 姿态控制 编队飞行 多体航天器 鲁棒控制 多目标跟踪

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基于终端滑模和神经网络的多目标姿态跟踪鲁棒控制 被引量：2

2

作者 袁长清 李政广 +1 位作者 于海莉 左晨熠 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第3期39-43,52,共6页

研究了航天器编队飞行多目标姿态跟踪的鲁棒控制问题.主航天器由中心刚体和一个快速机动天线组成,星载相机跟踪某一特定目标,同时天线与从航天器保持通信.在考虑模型不确定性和外部干扰情况下,基于非奇异终端滑模技术和RBF神经网络,设... 研究了航天器编队飞行多目标姿态跟踪的鲁棒控制问题.主航天器由中心刚体和一个快速机动天线组成,星载相机跟踪某一特定目标,同时天线与从航天器保持通信.在考虑模型不确定性和外部干扰情况下,基于非奇异终端滑模技术和RBF神经网络,设计了多目标姿态跟踪鲁棒控制器.鲁棒控制器由RBF神经网络和一个自适应控制器组成.自适应控制器用于抵消神经网络的逼近误差和实现期望的控制性能.RBF神经网络用于逼近模型不确定部分与外部干扰力矩,并且根据非奇异终端滑模的有限时间收敛属性,提出了一种RBF网络的在线学习算法,提高了RBF网络的逼近效率.应用Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统稳定性.数值仿真结果表明所设计的控制器对外部干扰与模型不确定具有良好的鲁棒性. 展开更多

关键词 动力学与控制 多体航天器 姿态跟踪 非奇异终端滑模 RBF神经网络

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多体航天器大角度机动鲁棒控制 被引量：3

3

作者 袁长清 李俊峰 沈英 《空间控制技术与应用》 2008年第3期30-36,共7页

研究了具有模型不确定性的多体航天器大角度机动控制问题。航天器姿态动力学方程具有不确定性和非线性。首先通过逆系统方法求得近似伪线性系统,然后应用H∞混合灵敏度方法和μ综合方法设计了两种鲁棒控制器。通过引入PD控制器,避免了H... 研究了具有模型不确定性的多体航天器大角度机动控制问题。航天器姿态动力学方程具有不确定性和非线性。首先通过逆系统方法求得近似伪线性系统,然后应用H∞混合灵敏度方法和μ综合方法设计了两种鲁棒控制器。通过引入PD控制器,避免了H∞控制器设计时方程出现奇异。针对航天器中心体与天线同时跟踪不同目标的任务,进行了数值仿真。仿真结果表明在同等条件下两种鲁棒控制器都能满足鲁棒稳定性指标,其中μ控制器的鲁棒性能更好。 展开更多

关键词 多体航天器 H∞控制 Μ综合 大角度机动

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航天器编队飞行多目标姿态跟踪终端滑模控制 被引量：1

4

作者 袁长清 李俊峰 +1 位作者 张威泰 周昊 《空间控制技术与应用》 2010年第5期18-24,共7页

研究航天器编队飞行多目标姿态跟踪控制问题.为避免姿态大范围跟踪可能出现的奇点,采用欧拉参数描述航天器姿态.基于终端滑模技术,设计多目标姿态跟踪终端滑模控制器,并应用Lyapunov稳定性理论和扩展的Lyapunov有限时间稳定性理论证明... 研究航天器编队飞行多目标姿态跟踪控制问题.为避免姿态大范围跟踪可能出现的奇点,采用欧拉参数描述航天器姿态.基于终端滑模技术,设计多目标姿态跟踪终端滑模控制器,并应用Lyapunov稳定性理论和扩展的Lyapunov有限时间稳定性理论证明控制系统稳定性和有限时间收敛性.该控制器参数方便调整,易于实现.由于没有对复杂多体航天器动力学进行线性化处理,从而保证了姿态跟踪控制精度.仿真结果表明,存在惯量参数摄动和外部干扰力矩的情况下,所设计的多目标姿态跟踪控制器具有良好鲁棒性和优越的跟踪性能. 展开更多

关键词 姿态控制 编队飞行 终端滑模 多目标跟踪

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混合推进航天器行星悬浮轨道附近编队构型保持研究 被引量：1

5

作者 赵磊 袁长清 +1 位作者 龚胜平 贺京九 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2022年第2期39-46,共8页

针对库仑力—太阳帆混合推进的航天器在行星悬浮轨道附近编队保持控制问题进行了研究.首先,建立了在行星悬浮轨道附近的航天器编队动力学模型,然后对模型进行线性化处理,推导出航天器编队相对运动方程.设计积分滑模编队飞行控制器,通过... 针对库仑力—太阳帆混合推进的航天器在行星悬浮轨道附近编队保持控制问题进行了研究.首先,建立了在行星悬浮轨道附近的航天器编队动力学模型,然后对模型进行线性化处理,推导出航天器编队相对运动方程.设计积分滑模编队飞行控制器,通过调节太阳光压力及星间库仑力对编队构型进行保持控制,具有响应速度快和对系统模型依赖小的特点.数值仿真表明存在扰动的情况下,该控制方法能实现行星悬浮轨道附近编队保持控制. 展开更多

关键词 悬浮轨道 太阳帆 库仑力 编队保持 积分滑模控制

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日心悬浮轨道混合推进航天器编队构型保持研究 被引量：1

6

作者 左晨熠 袁长清 +1 位作者 龚胜平 贺京九 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2020年第5期36-41,共6页

针对混合推进航天器编队日心悬浮轨道保持控制问题进行了研究.首先推导出在日心悬浮轨道附近的航天器编队相对运动方程,考虑到航天器间距离变化值较小且航天器间距离与航天器到太阳的距离的比值为小量,将其在悬浮轨道附近线性化.基于该... 针对混合推进航天器编队日心悬浮轨道保持控制问题进行了研究.首先推导出在日心悬浮轨道附近的航天器编队相对运动方程,考虑到航天器间距离变化值较小且航天器间距离与航天器到太阳的距离的比值为小量,将其在悬浮轨道附近线性化.基于该线性化方程,设计了一种LQR编队控制方式,该控制方式可通过调节太阳帆的姿态及航天器间库仑力的大小对编队构型进行改变或保持,具有响应速度快和控制简单的特点.最后对控制律进行数值仿真,表明该控制方法能实现编队. 展开更多

关键词 太阳帆 悬浮轨道 库仑力 编队保持 线性二次型调节器

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行星悬浮轨道保持控制研究 被引量：1

7

作者 李政广 袁长清 +1 位作者 于海莉 左晨熠 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第6期33-37,46,共6页

针对太阳帆航天器行星悬浮轨道保持控制问题进行了研究.首先,建立了柱坐标系下太阳帆动力学模型;然后,对模型进行线性化处理,推导出太阳帆状态方程;接着,设计线性二次型调节器(LQR)及基于遗传算法(GA)改进的控制器,对出现扰动的轨道进... 针对太阳帆航天器行星悬浮轨道保持控制问题进行了研究.首先,建立了柱坐标系下太阳帆动力学模型;然后,对模型进行线性化处理,推导出太阳帆状态方程;接着,设计线性二次型调节器(LQR)及基于遗传算法(GA)改进的控制器,对出现扰动的轨道进行控制;最后,通过仿真结果对比,表明上述控制器均可实现轨道保持控制,且基于GA改进的LQR性能明显优于传统LQR. 展开更多

关键词 太阳帆 悬浮轨道 线性二次型调节器 遗传算法

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径向共线多星库仑编队飞行构型保持研究 被引量：2

8

作者 孙云龙 袁长清 李政广 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2018年第4期16-25,39,共11页

本文研究了多星库仑卫星编队在地球同步轨道处径向轨道动力学与控制问题.首先建立了N颗卫星在同步轨道点处的动力学模型,然后以只在库仑力作用下的四颗卫星编队为例,对共线四星编队模型进行线性化处理.针对其动力学模型设计了LQR控制器... 本文研究了多星库仑卫星编队在地球同步轨道处径向轨道动力学与控制问题.首先建立了N颗卫星在同步轨道点处的动力学模型,然后以只在库仑力作用下的四颗卫星编队为例,对共线四星编队模型进行线性化处理.针对其动力学模型设计了LQR控制器.考虑到建模误差,利用误差最大有界范围的二范数设计了改进型的LQR控制律,针对变量引入积分项对扰动误差进行补偿以提高控制精度.数值仿真结果表明,所建立的多星编队动力学模型是正确的,引入积分项的控制减少了编队构型稳定所需时间,且有效维持了编队构型. 展开更多

关键词 N体卫星编队 四星编队 动力学建模 库仑力 LQR控制

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人工平动点附近混合推进航天器编队滑模控制保持 被引量：1

9

作者 贺京九 袁长清 +1 位作者 龚胜平 赵磊 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1222-1230,共9页

针对近距离航天器编队在日地系人工L1点附近的飞行控制问题,提出一种将太阳帆推进技术与库仑力编队技术相结合的混合推进控制方法。通过控制从航天器太阳帆相对于主航天器的姿态角调整主从间光压力差,同时与主从间库仑力相配合,既解决... 针对近距离航天器编队在日地系人工L1点附近的飞行控制问题,提出一种将太阳帆推进技术与库仑力编队技术相结合的混合推进控制方法。通过控制从航天器太阳帆相对于主航天器的姿态角调整主从间光压力差,同时与主从间库仑力相配合,既解决仅依靠太阳帆控制而存在的欠驱动问题,又改善了库仑编队的可控性。以太阳帆圆形限制性三体问题(SSCRTBP)模型为基础,给出共线人工平动点位置的计算方法,并构造主航天器运行轨道;引入航天器间库仑力,推导出混合推进编队相对运动方程;设计了固定时间滑模控制策略,以从航天器太阳帆的2个姿态角和主从间电荷积为控制量,对编队构型进行控制,将其与LQR控制策略对比,仿真结果表明:固定时间滑模控制策略在控制精度、所需时间、能量消耗等方面均优于LQR控制策略。在时长3年的任务中,编队仅用23天就展开完毕,保持阶段基线相对误差小于1%,其他两轴误差在厘米量级,整个过程无工质消耗,对于今后开展长期深空探测任务具有重要意义。 展开更多

关键词 平动点编队 太阳帆推进 库仑力编队 混合推进 滑模控制 LQR控制

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地球静止轨道混合推进三星库仑编队队形保持控制研究 被引量：1

10

作者 贺京九 袁长清 左晨熠 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2021年第1期15-21,共7页

研究了地球静止轨道处混合推进三星库仑编队队形保持控制问题.首先考虑未知有界相对摄动影响,建立了地球静止轨道处混合推进三星库仑编队动力学方程.然后基于相对运动解析解,设计了投影圆轨道旋转编队构型.最后采用滑模控制方法,设计了... 研究了地球静止轨道处混合推进三星库仑编队队形保持控制问题.首先考虑未知有界相对摄动影响,建立了地球静止轨道处混合推进三星库仑编队动力学方程.然后基于相对运动解析解,设计了投影圆轨道旋转编队构型.最后采用滑模控制方法,设计了控制器并证明其稳定性,用饱和函数对控制器进行了改进,消除了抖振的影响.通过控制编队内部静电力和补充电推力实现对预设队形的保持.仿真结果表明,混合推进方案响应速度快,控制精度高,达到了控制要求. 展开更多

关键词 库仑编队 投影圆轨道(PCO) 滑模控制 混合推进

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深空环境下三星库仑编队重构控制研究 被引量：1

11

作者 吴立尧 袁长清 《动力学与控制学报》 2017年第6期532-536,共5页

本文研究了深空环境下三星库仑编队构型重构控制问题.首先考虑外界环境干扰作用(主要以太阳光压为主)和德拜效应影响,推导出精确的三星库仑编队动力学方程.针对库仑编队动力学特性和太阳光压对于编队任务控制精度的影响,设计基于BP神经... 本文研究了深空环境下三星库仑编队构型重构控制问题.首先考虑外界环境干扰作用(主要以太阳光压为主)和德拜效应影响,推导出精确的三星库仑编队动力学方程.针对库仑编队动力学特性和太阳光压对于编队任务控制精度的影响,设计基于BP神经网络的PID控制方法.PID控制结构简单,稳定性好,BP神经网络具有超强的自主学习和非线性逼近干扰能力,二者有机结合,通过BP神经网络输出最优的PID控制参数组合,改变卫星所带电荷从而改变卫星之间库仑力大小,使编队渐近稳定并按期望距离和构型飞行.仿真结果表明基于BP神经网络PID控制性能明显优于传统PID控制,大大提高了编队控制精度和系统对于外界干扰的鲁棒性. 展开更多

关键词 深空环境 三星编队 库仑力 PID BP神经网络

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近地径向等质量共线三星库仑编队飞行队形保持研究

12

作者 施强 袁长清 +1 位作者 于海莉 孙云龙 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期76-81,共6页

研究了近地径向等质量共线三星库仑编队飞行队形保持控制问题。针对三星库仑编队相对运动动力学的复杂性,运用绳系编队的建模思想,建立了径向等质量共线三星库仑力编队在地球同步轨道处的非线性相对运动动力学模型。考虑库仑编队动力学... 研究了近地径向等质量共线三星库仑编队飞行队形保持控制问题。针对三星库仑编队相对运动动力学的复杂性,运用绳系编队的建模思想,建立了径向等质量共线三星库仑力编队在地球同步轨道处的非线性相对运动动力学模型。考虑库仑编队动力学特性和环境干扰不确定因素影响,基于该非线性动力学模型,设计了地球同步轨道处的等质量三星库仑编队滑膜反馈控制律,在滑模控制中加入了线性反馈项提高控制器的稳定性和准确性,同时保证了编队整体的鲁棒性。仿真结果表明,该控制律能够使编队达到预期静态构型,具有良好的控制性能。 展开更多

关键词 三星编队 库仑力 动力学建模 地球同步轨道 滑膜反馈控制

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共线三星库仑编队动力学与自适应控制研究

13

作者 施强 袁长清 +1 位作者 孙云龙 于海莉 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第6期13-19,共7页

针对地球同步轨道处共线三星库仑编队队形保持的自适应控制问题进行研究,建立共线三星库仑编队在地球同步轨道的非线性相对运动动力学模型,研究仅使用库仑力作为控制力,实现共线三星库仑编队径向静态稳定的控制方案,并在库仑力建模中考... 针对地球同步轨道处共线三星库仑编队队形保持的自适应控制问题进行研究,建立共线三星库仑编队在地球同步轨道的非线性相对运动动力学模型,研究仅使用库仑力作为控制力,实现共线三星库仑编队径向静态稳定的控制方案,并在库仑力建模中考虑德拜效应的影响.基于建立的非线性化动力学模型,同时考虑到外部扰动力的影响,设计三星共线库仑编队在地球同步轨道的构型保持自适应控制律,并利用Lyapnuov稳定性理论证明系统的闭环稳定性,进行数值仿真. 展开更多

关键词 库仑编队 地球同步轨道 构型保持 自适应控制

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二体旋转库仑卫星编队反馈线性化滑模控制

14

作者 吴立尧 袁长清 施强 《现代防御技术》 北大核心 2017年第1期82-87,共6页

为了减少在库仑卫星编队运动过程中不确定因素的影响,避免控制过程中发生抖振现象,提高控制器的稳定性、准确性,设计了适用于二体旋转库仑卫星编队的反馈线性化滑模控制方法。首先在地月系平动点L_2点处附近建立二体旋转库仑卫星编队的... 为了减少在库仑卫星编队运动过程中不确定因素的影响,避免控制过程中发生抖振现象,提高控制器的稳定性、准确性,设计了适用于二体旋转库仑卫星编队的反馈线性化滑模控制方法。首先在地月系平动点L_2点处附近建立二体旋转库仑卫星编队的动力学模型并进行简化,针对库仑编队动力学特性,在滑模控制中加入了线性化反馈项,保证了编队整体的鲁棒性;仿真结果证明,该方法能够使编队达到预期构型,具有良好的控制性能。 展开更多

关键词 库仑卫星编队 平动点 反馈线性化 滑模控制 仿真 鲁棒性

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径向两星库仑编队队形保持自适应控制研究

15

作者 施强 袁长清 吴立尧 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第3期28-33,53,共7页

研究地球同步轨道处径向两星库仑编队队形保持的自适应控制问题.建立了双星库仑编队在地球同步轨道处径向两星库仑编队动力学模型.基于建立的非线性化动力学模型,同时考虑到外部扰动和动力学模型误差等因素,设计径向两星库仑编队在地球... 研究地球同步轨道处径向两星库仑编队队形保持的自适应控制问题.建立了双星库仑编队在地球同步轨道处径向两星库仑编队动力学模型.基于建立的非线性化动力学模型,同时考虑到外部扰动和动力学模型误差等因素,设计径向两星库仑编队在地球同步轨道处的构型保持自适应控制律,并利用Lyapnuov稳定性理论证明系统的闭环稳定性.最后进行数值仿真,并与传统PID控制进行了比较.仿真结果表明提出的自适应控制律响应速度快,稳定性好,编队构型能够收敛到期望值,控制性能明显优于PID控制. 展开更多

关键词 库仑编队 地球同步轨道 构型保持 自适应控制

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路床水泥土施工技术要点分析 被引量：2

16

作者 袁长清 《交通世界》 2023年第1期137-139,共3页

以某公路工程实例为依托,对该公路路床水泥土施工技术要点展开分析论述。研究结果表明,在路床水泥土施工过程中,要做好下承层处理及测量放样等准备工作,为后续水泥土摊铺、碾压创造有利条件。同时,作业人员应掌握水泥土施工的技术要点,... 以某公路工程实例为依托,对该公路路床水泥土施工技术要点展开分析论述。研究结果表明,在路床水泥土施工过程中,要做好下承层处理及测量放样等准备工作,为后续水泥土摊铺、碾压创造有利条件。同时,作业人员应掌握水泥土施工的技术要点,以确保质量达标。 展开更多

关键词 路床水泥土 冬季和雨季施工 公路工程

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学生发展性评价在初中思想政治课中运用浅析

17

作者 袁长清 《学校党建与思想教育》 2004年第1期41-42,共2页

当前初中思想政治课在学生评价上主要存在以下一些弊端:考试评价助能片面,过于强调评价的甄别与选拔功能,忽视促进学生发展的功能:过于注重学习成绩,忽视学生的全面素质(尤其是思想品德因素)和个别差异;过于关注对学习结果的考查,忽视... 当前初中思想政治课在学生评价上主要存在以下一些弊端:考试评价助能片面,过于强调评价的甄别与选拔功能,忽视促进学生发展的功能:过于注重学习成绩,忽视学生的全面素质(尤其是思想品德因素)和个别差异;过于关注对学习结果的考查,忽视对学生发展过程的考查;过于注重纸笔测验和量化成绩。 展开更多

关键词 初中 思想政治课 教育评价 发展性评价 评价目的 评价方式 评价主体 评价方法

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制造改良绵羊平纹服装手套革工艺初探

18

作者 袁长清 《中国皮革》 CAS 1994年第8期50-51,共2页

前言 随着畜牧业的发展,改良工作的不断深入,制造绵羊服装、手套革的原料 土种绵羊皮,逐渐被经济价值较高的改良绵羊皮所替代,土种原料皮日渐减少,市价一张再涨,有限的原料皮还被越来越多的乡镇企业、个体经营者所包揽。一些大的生产企... 前言 随着畜牧业的发展,改良工作的不断深入,制造绵羊服装、手套革的原料 土种绵羊皮,逐渐被经济价值较高的改良绵羊皮所替代,土种原料皮日渐减少,市价一张再涨,有限的原料皮还被越来越多的乡镇企业、个体经营者所包揽。一些大的生产企业因缺米下锅,生产难以正常,经营困难,步履为艰。为此,开发、研制过去只能做裘皮的改良绵羊皮制革是企业摆脱困境的一条途径。 笔者从1991年开始对改良皮制革进行研制,至今基本上掌握了一套较为完整的试验方案,特整理奉献给同仁。 展开更多

关键词 改良绵羊皮 服装革 手套革 工艺

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獾褥子皮的生产关键

19

作者 袁长清 《中国皮革》 CAS 1992年第4期42-43,共2页

随着制革、制裘工业的向前发展,原皮资源日渐紧张,研究开发野生动物皮作为制革、制裘原料前景广阔。我们在实习过程中,对獾皮制作褥子皮进行了研究、探讨和试制。成品皮板柔软、丰满、身骨好;毛被松散灵活、光泽鲜亮;毛、板结合牢固又... 随着制革、制裘工业的向前发展,原皮资源日渐紧张,研究开发野生动物皮作为制革、制裘原料前景广阔。我们在实习过程中,对獾皮制作褥子皮进行了研究、探讨和试制。成品皮板柔软、丰满、身骨好;毛被松散灵活、光泽鲜亮;毛、板结合牢固又不穿孔,表现了獾皮所独有的性质。试制达到了预期的目的。现就獾褥子皮制作关键作一简述。一、鞣前准备 1.浸水浸水前组批十分重要。獾皮来源地区、猎取季节不同、绒毛长短、厚薄。 展开更多

关键词 獾皮 褥子皮 工艺 毛皮

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