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中心刚体-柔性梁系统的最优跟踪控制
被引量：
10
1
作者
蔡国平
李琳
洪嘉振
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2006年第1期97-105,共9页
对考虑阻尼影响的中心刚体-柔性梁系统的动力特性和主动控制进行研究．研究中考虑了3种动力学模型:一次近似耦合模型、一次近似简化模型和线性化模型．一次近似模型中同时考虑了柔性梁的轴向变形和横向变形．若在一次近似耦合模型中忽...
对考虑阻尼影响的中心刚体-柔性梁系统的动力特性和主动控制进行研究．研究中考虑了3种动力学模型:一次近似耦合模型、一次近似简化模型和线性化模型．一次近似模型中同时考虑了柔性梁的轴向变形和横向变形．若在一次近似耦合模型中忽略轴向变形的影响,则可得出一次近似简化模型．线性化模型是对一次近似简化模型的线性化处理．另外研究中考虑了3种阻尼因素:结构阻尼、风阻、中心刚体轴承处的阻尼．控制设计采用最优跟踪控制方法．给出了从物理测量中提取模态坐标的滤波器方法．研究结果显示,一次近似简化模型能够有效地对系统的动力学行为进行描述;阻尼对系统的动力学特性有着重要影响;当系统大范围运动为低速时,模态滤波器能够较好地提取出控制律所需的模态坐标,最优跟踪控制方法能够使得系统跟踪所期望的运动轨迹,并且柔性梁的弹性振动可得到抑制．
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关键词
中心
刚体
-
柔性
梁
系统
一次近似简化
模型
线性化
模型
阻尼
最优跟踪控制
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职称材料
中心刚体-柔性梁系统的旋转运动控制
被引量：
4
2
作者
蔡国平
滕悠优
洪嘉振
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第4期487-490,494,共5页
中心刚体-柔性梁系统是一个典型的刚柔耦合动力学系统,对其动力学与控制的研究一直是国内外的研究热点问题之一。采用一次近似简化模型对中心刚体-柔性梁系统的旋转运动控制进行研究,其中控制律采用变结构控制方法进行设计。切换面的设...
中心刚体-柔性梁系统是一个典型的刚柔耦合动力学系统,对其动力学与控制的研究一直是国内外的研究热点问题之一。采用一次近似简化模型对中心刚体-柔性梁系统的旋转运动控制进行研究,其中控制律采用变结构控制方法进行设计。切换面的设计采用最优化方法而得出,控制律的设计采用指数趋近律方法。因为所设计的控制律是模态坐标的函数,而模态坐标不可能通过物理测量直接获得,因此给出一个从物理测量中提取模态坐标的滤波器方法。数值仿真结果显示,模态滤波器能够较好地提取出控制律所需的模态坐标;变结构控制能够使得系统达到所期望的运动状态,并可使柔性梁的残余振动得到抑制。
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关键词
中心
刚体
-
柔性
梁
一次近似简化
模型
变结构控制
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职称材料
IKAROS太阳帆第一阶段展开过程的动力学行为分析
3
作者
胡伟鹏
淮雨露
+2 位作者
徐萌波
薛荣刚
邓子辰
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期100-105,共6页
空间结构的在轨展开涉及到复杂的高维强非线性动力学问题,这些动力学问题的建模及仿真技术是航天动力学领域的难题,也是对在轨展开过程施加控制的前提条件。本研究以IKAROS太阳帆在轨第一阶段展开过程为例,基于哈密顿变分原理,建立中心...
空间结构的在轨展开涉及到复杂的高维强非线性动力学问题,这些动力学问题的建模及仿真技术是航天动力学领域的难题,也是对在轨展开过程施加控制的前提条件。本研究以IKAROS太阳帆在轨第一阶段展开过程为例,基于哈密顿变分原理,建立中心刚体-主动伸长柔性梁耦合动力学模型;采用保结构分析方法,关注动力学系统的局部动力学行为,在恒定转矩驱动和恒定功率驱动两种工况条件下,对IKAROS太阳帆第一阶段展开过程进行仿真;发现两种工况条件下的中心刚体转动角速度演化规律差别显著,恒定转矩做功将导致中心刚体的转动稳定性变差,同时,恒定功率驱动工况下,IKAROS太阳帆第一展开阶段节能效果较好。
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关键词
IKAROS太阳帆
中心刚体-主动伸长柔性梁模型
保结构
在轨展开
动力学
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职称材料
题名
中心刚体-柔性梁系统的最优跟踪控制
被引量：
10
1
作者
蔡国平
李琳
洪嘉振
机构
上海交通大学工程力学系
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2006年第1期97-105,共9页
基金
国家自然科学基金(10472065)上海市"曙光许划"(04SG16)上海市自然科学基金(03ZR14062)资助项目.~~
文摘
对考虑阻尼影响的中心刚体-柔性梁系统的动力特性和主动控制进行研究．研究中考虑了3种动力学模型:一次近似耦合模型、一次近似简化模型和线性化模型．一次近似模型中同时考虑了柔性梁的轴向变形和横向变形．若在一次近似耦合模型中忽略轴向变形的影响,则可得出一次近似简化模型．线性化模型是对一次近似简化模型的线性化处理．另外研究中考虑了3种阻尼因素:结构阻尼、风阻、中心刚体轴承处的阻尼．控制设计采用最优跟踪控制方法．给出了从物理测量中提取模态坐标的滤波器方法．研究结果显示,一次近似简化模型能够有效地对系统的动力学行为进行描述;阻尼对系统的动力学特性有着重要影响;当系统大范围运动为低速时,模态滤波器能够较好地提取出控制律所需的模态坐标,最优跟踪控制方法能够使得系统跟踪所期望的运动轨迹,并且柔性梁的弹性振动可得到抑制．
关键词
中心
刚体
-
柔性
梁
系统
一次近似简化
模型
线性化
模型
阻尼
最优跟踪控制
Keywords
flexible hub
-
beam system, simplified first
-
order approximation model, linearization model, damping, optimal tracking control
分类号
O313.7 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
中心刚体-柔性梁系统的旋转运动控制
被引量：
4
2
作者
蔡国平
滕悠优
洪嘉振
机构
上海交通大学工程力学系
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第4期487-490,494,共5页
基金
国家自然科学基金(10472065)
上海市"曙光计划"(04SG16)
上海市自然科学基金(03ZR14062)资助项目
文摘
中心刚体-柔性梁系统是一个典型的刚柔耦合动力学系统,对其动力学与控制的研究一直是国内外的研究热点问题之一。采用一次近似简化模型对中心刚体-柔性梁系统的旋转运动控制进行研究,其中控制律采用变结构控制方法进行设计。切换面的设计采用最优化方法而得出,控制律的设计采用指数趋近律方法。因为所设计的控制律是模态坐标的函数,而模态坐标不可能通过物理测量直接获得,因此给出一个从物理测量中提取模态坐标的滤波器方法。数值仿真结果显示,模态滤波器能够较好地提取出控制律所需的模态坐标;变结构控制能够使得系统达到所期望的运动状态,并可使柔性梁的残余振动得到抑制。
关键词
中心
刚体
-
柔性
梁
一次近似简化
模型
变结构控制
Keywords
Hub
-
beam
Simplified first
-
oder approximation model
Variable structure control
分类号
O313 [理学—一般力学与力学基础]
TP273.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
IKAROS太阳帆第一阶段展开过程的动力学行为分析
3
作者
胡伟鹏
淮雨露
徐萌波
薛荣刚
邓子辰
机构
西安理工大学土木建筑工程学院
北方工程设计研究院有限公司
西北工业大学力学与土木建筑学院
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期100-105,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.12172281,11972284)
陕西省“先进装备关键动力学”科技创新团队资助项目(No.2022TD-61)
+1 种基金
陕西高校“空间太阳能电站动力学与控制”青年教师创新团队资助项目
陕西省杰出青年科学基金资助项目(No.2019JC-29)。
文摘
空间结构的在轨展开涉及到复杂的高维强非线性动力学问题,这些动力学问题的建模及仿真技术是航天动力学领域的难题,也是对在轨展开过程施加控制的前提条件。本研究以IKAROS太阳帆在轨第一阶段展开过程为例,基于哈密顿变分原理,建立中心刚体-主动伸长柔性梁耦合动力学模型;采用保结构分析方法,关注动力学系统的局部动力学行为,在恒定转矩驱动和恒定功率驱动两种工况条件下,对IKAROS太阳帆第一阶段展开过程进行仿真;发现两种工况条件下的中心刚体转动角速度演化规律差别显著,恒定转矩做功将导致中心刚体的转动稳定性变差,同时,恒定功率驱动工况下,IKAROS太阳帆第一展开阶段节能效果较好。
关键词
IKAROS太阳帆
中心刚体-主动伸长柔性梁模型
保结构
在轨展开
动力学
Keywords
IKAROS solar sail
flexible stretching hub
-
beam model
structure
-
preserving
on
-
orbit deployment
dynamics
分类号
O322 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
中心刚体-柔性梁系统的最优跟踪控制
蔡国平
李琳
洪嘉振
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2006
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
中心刚体-柔性梁系统的旋转运动控制
蔡国平
滕悠优
洪嘉振
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
IKAROS太阳帆第一阶段展开过程的动力学行为分析
胡伟鹏
淮雨露
徐萌波
薛荣刚
邓子辰
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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