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基于矩阵分解的空间系绳系统不完全反馈控制
被引量：
1
1
作者
王长青
付立春
+1 位作者
扎波罗特诺夫.尤里
李爱军
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期902-911,共10页
针对利用空间系绳系统(STS)进行面内捕获过程中系绳展开后状态保持阶段及捕获完成后系统面内运动抑制等问题,在面内角和面内角速率信号丢失情况下,基于矩阵分解采用不完全状态反馈控制方法,设计出能够抑制系绳展开完成后所出现的非标称...
针对利用空间系绳系统(STS)进行面内捕获过程中系绳展开后状态保持阶段及捕获完成后系统面内运动抑制等问题,在面内角和面内角速率信号丢失情况下,基于矩阵分解采用不完全状态反馈控制方法,设计出能够抑制系绳展开完成后所出现的非标称行为、捕获后面内摆动的张力控制律,进而使系统回稳。将所设计的控制律与线性二次调节器(LQR)+降维观测器方法对比,在参数不确定的条件下检验该控制律的控制效果。仿真结果表明,所设计的控制律在超调量和调节时间上优于LQR+降维观测器方法,能够有效控制系绳的展开误差及捕获过程所带来的面内扰动。所设计的控制律结构简单,控制效果良好,且设计过程无需参数调整。
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关键词
空间系绳系统(STS)
捕获
矩阵分解
不完全反馈
稳定
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职称材料
空间双体系绳系统展开阶段末端星姿态动力学分析
被引量：
2
2
作者
陈书敏
王长青
+1 位作者
扎伯罗特诺夫·尤里
李爱军
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期98-106,共9页
为了研究空间系绳系统展开过程中末端星的姿态运动,采用第二类拉格朗日方程建立系统展开及末端星角运动的数学模型,分析展开阶段末端星的姿态动力学特性。建模时将系绳末端连接的母星与子星视为尺寸不可忽略的刚体,且母星质量远大于子...
为了研究空间系绳系统展开过程中末端星的姿态运动,采用第二类拉格朗日方程建立系统展开及末端星角运动的数学模型,分析展开阶段末端星的姿态动力学特性。建模时将系绳末端连接的母星与子星视为尺寸不可忽略的刚体,且母星质量远大于子星质量,系绳视为有质量的刚性杆。利用该数学模型可以分析系绳系统的展开过程,研究影响末端星姿态运动的主要因素,包括姿态角初始扰动以及末端星动/静不对称性。仿真结果表明,系绳展开时末端星姿态角初始扰动及动静不对称性可能会导致姿态角失稳,出现系绳缠绕星体的情况。仿真结果可以为展开阶段末端星姿态控制提供参考。
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关键词
空间系绳系统
展开过程
第二类拉格朗日方程
末端星姿态
动态及静态不对称性
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职称材料
柔性系绳平衡状态临界绳长研究
3
作者
李爱军
李婧忱
+1 位作者
王长青
董哲
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期373-379,共7页
为了确定柔性系绳系统在平衡状态下的临界绳长,在考虑大气阻力、系绳伸展性、系绳质量等因素的情况下,基于系绳系统轨道运动建立了系绳平衡状态方程.为确定求解系绳平衡方程所需初值条件,分析了载荷受力情况并建立其平衡状态方程,进而...
为了确定柔性系绳系统在平衡状态下的临界绳长,在考虑大气阻力、系绳伸展性、系绳质量等因素的情况下,基于系绳系统轨道运动建立了系绳平衡状态方程.为确定求解系绳平衡方程所需初值条件,分析了载荷受力情况并建立其平衡状态方程,进而分析给出了系绳长度达到临界值的条件以及临界绳长的计算方法.仿真计算了不同载荷质量、系绳直径和载荷弹道系数这三种情况下系绳的临界绳长,分别拟合得到这三种情况下临界绳长的计算方程,并分析了不同载荷质量、系绳直径和载荷弹道系数对系绳临界绳长的影响.
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关键词
柔性系绳
载荷
平衡状态
临界绳长
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职称材料
题名
基于矩阵分解的空间系绳系统不完全反馈控制
被引量：
1
1
作者
王长青
付立春
扎波罗特诺夫.尤里
李爱军
机构
西北工业大学自动化学院
西北工业大学
中俄国际空间系绳系统研究中心
俄罗斯萨马拉国家
研究
型大学
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期902-911,共10页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金(3102017JC06002)
陕西省重点研发计划(2017KW-ZD-04)~~
文摘
针对利用空间系绳系统(STS)进行面内捕获过程中系绳展开后状态保持阶段及捕获完成后系统面内运动抑制等问题,在面内角和面内角速率信号丢失情况下,基于矩阵分解采用不完全状态反馈控制方法,设计出能够抑制系绳展开完成后所出现的非标称行为、捕获后面内摆动的张力控制律,进而使系统回稳。将所设计的控制律与线性二次调节器(LQR)+降维观测器方法对比,在参数不确定的条件下检验该控制律的控制效果。仿真结果表明,所设计的控制律在超调量和调节时间上优于LQR+降维观测器方法,能够有效控制系绳的展开误差及捕获过程所带来的面内扰动。所设计的控制律结构简单,控制效果良好,且设计过程无需参数调整。
关键词
空间系绳系统(STS)
捕获
矩阵分解
不完全反馈
稳定
Keywords
space tether system (STS)
capture
matrix decomposition
incomplete state feedback
stabilization
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
空间双体系绳系统展开阶段末端星姿态动力学分析
被引量：
2
2
作者
陈书敏
王长青
扎伯罗特诺夫·尤里
李爱军
机构
西北工业大学自动化学院
中俄国际空间系绳系统研究中心
萨马拉国家
研究
型大学
空间
与火箭技术学院
出处
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期98-106,共9页
基金
中央高校基本科研业务费资助项目(3102017JC06002)
陕西省重点研发计划资助项目(2017KW-ZD-04)。
文摘
为了研究空间系绳系统展开过程中末端星的姿态运动,采用第二类拉格朗日方程建立系统展开及末端星角运动的数学模型,分析展开阶段末端星的姿态动力学特性。建模时将系绳末端连接的母星与子星视为尺寸不可忽略的刚体,且母星质量远大于子星质量,系绳视为有质量的刚性杆。利用该数学模型可以分析系绳系统的展开过程,研究影响末端星姿态运动的主要因素,包括姿态角初始扰动以及末端星动/静不对称性。仿真结果表明,系绳展开时末端星姿态角初始扰动及动静不对称性可能会导致姿态角失稳,出现系绳缠绕星体的情况。仿真结果可以为展开阶段末端星姿态控制提供参考。
关键词
空间系绳系统
展开过程
第二类拉格朗日方程
末端星姿态
动态及静态不对称性
Keywords
space tether system
deployment
Lagrangian equations of the second kind
attitude of the end-bodies
dynamic and static asymmetry
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
柔性系绳平衡状态临界绳长研究
3
作者
李爱军
李婧忱
王长青
董哲
机构
西北工业大学自动化学院
中俄国际空间系绳系统研究中心
出处
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期373-379,共7页
基金
国家国际科技合作项目
西北工业大学本科毕业设计论文重点扶持项目共同资助
文摘
为了确定柔性系绳系统在平衡状态下的临界绳长,在考虑大气阻力、系绳伸展性、系绳质量等因素的情况下,基于系绳系统轨道运动建立了系绳平衡状态方程.为确定求解系绳平衡方程所需初值条件,分析了载荷受力情况并建立其平衡状态方程,进而分析给出了系绳长度达到临界值的条件以及临界绳长的计算方法.仿真计算了不同载荷质量、系绳直径和载荷弹道系数这三种情况下系绳的临界绳长,分别拟合得到这三种情况下临界绳长的计算方程,并分析了不同载荷质量、系绳直径和载荷弹道系数对系绳临界绳长的影响.
关键词
柔性系绳
载荷
平衡状态
临界绳长
Keywords
Flexible tether, Load, Equilibrium state, Critical length
分类号
P412.2 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于矩阵分解的空间系绳系统不完全反馈控制
王长青
付立春
扎波罗特诺夫.尤里
李爱军
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
空间双体系绳系统展开阶段末端星姿态动力学分析
陈书敏
王长青
扎伯罗特诺夫·尤里
李爱军
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
柔性系绳平衡状态临界绳长研究
李爱军
李婧忱
王长青
董哲
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016
0
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职称材料
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