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航天器非质心对接点间相对运动建模与控制
被引量：
1
1
作者
朱战霞
刘红庆
樊瑞山
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期755-760,共6页
空间交会对接航天器的对接端口一般位于航天器表面,并非位于质心,但传统的相对运动建模往往采用航天器质心作为参考点,致使在实际操作中需要额外的针对对接端口相对位姿进行规划,无疑会降低操作任务完成效率。为此,基于旋量描述,研究了...
空间交会对接航天器的对接端口一般位于航天器表面,并非位于质心,但传统的相对运动建模往往采用航天器质心作为参考点,致使在实际操作中需要额外的针对对接端口相对位姿进行规划,无疑会降低操作任务完成效率。为此,基于旋量描述,研究了航天器非质心点间的相对运动建模方法,首先通过引入恰当的转换算子,建立了非质心对接点之间的相对速度旋量,然后利用基本力学原理和旋量理论,详细推导并得到了非质心点相栐运动姿轨耦合模型,该模型不仅避免了姿态解算的奇异,而且姿轨描述形式统一,对航天器控制系统并无额外要求,有利于协同控制器设计。利用此模型,考虑空间摄动及未知干扰影响,文中设计了一种将非线性反馈控制和基于状态偏差对数的PD控制相结合的控制律,并证明了稳定性,完成了仿真验证。结果表明该方法可行、姿轨协调控制效果良好、可精确实现对接端口的对接状态,为空间相对运动姿轨耦合建模与协同控制系统设计提供了理论参考。
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关键词
交会对接
姿轨耦合
旋量描述
控制器
李雅普诺夫方程
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职称材料
题名
航天器非质心对接点间相对运动建模与控制
被引量：
1
1
作者
朱战霞
刘红庆
樊瑞山
机构
西北工业大学
西北工业大学航天学院
航天飞行动力学技术国家级重点实验室
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期755-760,共6页
基金
国家自然科学基金(11472213)资助
文摘
空间交会对接航天器的对接端口一般位于航天器表面,并非位于质心,但传统的相对运动建模往往采用航天器质心作为参考点,致使在实际操作中需要额外的针对对接端口相对位姿进行规划,无疑会降低操作任务完成效率。为此,基于旋量描述,研究了航天器非质心点间的相对运动建模方法,首先通过引入恰当的转换算子,建立了非质心对接点之间的相对速度旋量,然后利用基本力学原理和旋量理论,详细推导并得到了非质心点相栐运动姿轨耦合模型,该模型不仅避免了姿态解算的奇异,而且姿轨描述形式统一,对航天器控制系统并无额外要求,有利于协同控制器设计。利用此模型,考虑空间摄动及未知干扰影响,文中设计了一种将非线性反馈控制和基于状态偏差对数的PD控制相结合的控制律,并证明了稳定性,完成了仿真验证。结果表明该方法可行、姿轨协调控制效果良好、可精确实现对接端口的对接状态,为空间相对运动姿轨耦合建模与协同控制系统设计提供了理论参考。
关键词
交会对接
姿轨耦合
旋量描述
控制器
李雅普诺夫方程
Keywords
rendezvous and docking
attitude and orbit coupling
spin description
controllers
Lyapunov functions
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
航天器非质心对接点间相对运动建模与控制
朱战霞
刘红庆
樊瑞山
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
1
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