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绳系卫星收放控制地面实验研究 被引量:8
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作者 文浩 金栋平 胡海岩 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期7-11,共5页
根据天-地动力学相似原理,设计了圆轨道绳系卫星面内运动地面实验系统。该系统的特色在于:利用气垫和喷气模拟卫星系统的空间动力学环境,如重力梯度和Coriolis力。基于计算机视觉和无线局域网技术,构建了在线测控子系统。根据在线优化... 根据天-地动力学相似原理,设计了圆轨道绳系卫星面内运动地面实验系统。该系统的特色在于:利用气垫和喷气模拟卫星系统的空间动力学环境,如重力梯度和Coriolis力。基于计算机视觉和无线局域网技术,构建了在线测控子系统。根据在线优化及滚动时域控制理论,设计了绳系卫星反馈控制器。所设计的反馈控制律并非以解析形式给出,而是利用Legendre伪谱和非线性规划方法在线计算开环最优轨道来确定。最后,通过示例实验对控制器性能和地面实验系统的有效性进行了考核和验证。 展开更多
关键词 绳系卫星 地面实验 滚动时域控制 Legendre伪谱方法 非线性规划
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悬臂梁振动非接触式磁力主动控制研究 被引量:4
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作者 王亮 陈怀海 +1 位作者 贺旭东 杨巍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期94-98,共5页
研究了使用永磁铁的磁力对铁质悬臂梁的横向振动进行主动控制。建立自由端带有集中质量的悬臂梁的振动理论模型并通过振动实验进行了修正。通过理论分析和实验研究,得到了非接触磁力对铁质悬臂梁的作用规律。建立了使用非接触磁力进行... 研究了使用永磁铁的磁力对铁质悬臂梁的横向振动进行主动控制。建立自由端带有集中质量的悬臂梁的振动理论模型并通过振动实验进行了修正。通过理论分析和实验研究,得到了非接触磁力对铁质悬臂梁的作用规律。建立了使用非接触磁力进行梁横向振动控制方法。对上述控制方法进行了模拟计算和实际实验。结果表明,模拟计算与实验完全吻合,梁的振动得到有效抑制。 展开更多
关键词 悬臂梁 振动控制 主动控制 磁力 非接触
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双振动台随机振动H_∞双自由度综合控制研究 被引量:2
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作者 游伟倩 崔旭利 +1 位作者 陈怀海 贺旭东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期179-183,204,共6页
在不考虑互谱的情况下,提出了一种双振动台随机振动控制试验的H∞双自由度控制新方法。研究了基于Η∞控制理论的双振动台解耦控制方法,应用Η∞双自由度控制方法进行双振动台随机振动控制。用一悬臂梁模型进行数值仿真验证,仿真结果表... 在不考虑互谱的情况下,提出了一种双振动台随机振动控制试验的H∞双自由度控制新方法。研究了基于Η∞控制理论的双振动台解耦控制方法,应用Η∞双自由度控制方法进行双振动台随机振动控制。用一悬臂梁模型进行数值仿真验证,仿真结果表明在20 Hz^2 000 Hz频率范围内,利用Η∞双自由度控制方法设计的控制器,能使输出控制谱和参考谱的自谱密度误差控制在±1 dB以内,完全符合双振动台设计的控制要求。同时试验结果表明该方法可实现综合控制的所有要求,各项控制精度均满足实际工程要求。 展开更多
关键词 Η∞控制 振动控制 随机振动 双振动台 振动环境试验
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基于微分包含的绳系卫星时间最优释放控制 被引量:9
4
作者 文浩 金栋平 胡海岩 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期135-140,共6页
考虑系绳弹性的影响,建立了绳系卫星系统三维动力学模型,研究了在状态和控制约束下的绳系卫星非线性时间最优控制问题.为缩减系统变量,控制律设计没有采用通常的状态空间模型,而是基于二阶微分包含,将连续时间最优控制问题离散为大规模... 考虑系绳弹性的影响,建立了绳系卫星系统三维动力学模型,研究了在状态和控制约束下的绳系卫星非线性时间最优控制问题.为缩减系统变量,控制律设计没有采用通常的状态空间模型,而是基于二阶微分包含,将连续时间最优控制问题离散为大规模动态规化问题,最后通过数值模拟验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 绳系卫星 时间最优控制 弹性系绳 微分包含 动态规化
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时变自由度绳系卫星系统动力学 被引量:8
5
作者 余本嵩 文浩 金栋平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期926-932,共7页
建立了针对无限维的黏弹性两体绳系卫星系统的时变动力学模型.当系绳释放时,卫星中系绳所对应的离散集中质量由星内移至星外,导致绳系卫星系统的自由度发生改变,成为时变的多自由度绳系卫星系统.基于改进的有限差分法,研究了判定系统自... 建立了针对无限维的黏弹性两体绳系卫星系统的时变动力学模型.当系绳释放时,卫星中系绳所对应的离散集中质量由星内移至星外,导致绳系卫星系统的自由度发生改变,成为时变的多自由度绳系卫星系统.基于改进的有限差分法,研究了判定系统自由度发生变化的方法及时变自由度绳系卫星系统动力学响应的计算方法.结果表明,所提出的计算时变自由度系统动力学响应的方法,实现了绳系卫星系统释放动力学行为的数值模拟. 展开更多
关键词 绳系卫星系统 黏弹性绳 时变自由度 有限差分法 动力学
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三维电动力绳系子卫星轨道转移的最优控制 被引量:5
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作者 刘丽丽 文浩 +1 位作者 金栋平 胡海岩 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期178-182,共5页
考虑复杂状态和控制约束的作用,研究了倾斜轨道上三维电动力绳系子卫星轨道转移的最优控制问题。借助Gauss伪谱算法,将绳系子卫星轨道转移的连续时间最优控制问题离散为大规模动态规划问题,并利用非线性规划方法进行求解。通过数值仿真... 考虑复杂状态和控制约束的作用,研究了倾斜轨道上三维电动力绳系子卫星轨道转移的最优控制问题。借助Gauss伪谱算法,将绳系子卫星轨道转移的连续时间最优控制问题离散为大规模动态规划问题,并利用非线性规划方法进行求解。通过数值仿真计算了最优控制时间、子星最优转移轨道及最优控制张力和电流,同时讨论了轨道倾角对最优控制量的影响。结果表明,在满足相关约束的条件下,通过调节系绳张力和电流可将子星从主星下方转移到上方的平衡位置,精确地实现子星轨道转移。 展开更多
关键词 电动力绳系卫星 最优控制 轨道转移 非线性规划
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倾斜轨道电动力绳系卫星回收控制 被引量:11
7
作者 文浩 金栋平 胡海岩 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期375-380,共6页
考虑电动力影响,建立了倾斜轨道绳系卫星系统的动力学模型,研究了子星回收过程的非线性最优控制.应用Legendre伪谱算法,将连续时间最优控制问题离散化,进而利用非线性规划方法进行求解,通过数值模拟验证了方法的有效性.结果表明,在满足... 考虑电动力影响,建立了倾斜轨道绳系卫星系统的动力学模型,研究了子星回收过程的非线性最优控制.应用Legendre伪谱算法,将连续时间最优控制问题离散化,进而利用非线性规划方法进行求解,通过数值模拟验证了方法的有效性.结果表明,在满足相关约束的条件下,通过调节系绳张力和电动力,可将子星回收到靠近主星的指定位置. 展开更多
关键词 电动力绳系卫星 最优控制 伪谱算法
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考虑姿态的绳系卫星后退时域回收控制 被引量:5
8
作者 王晓宇 文浩 金栋平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期919-925,共7页
建立了计入子星姿态运动的绳系卫星非线性动力学模型,研究了子星回收过程的非线性后退时域控制问题.将非线性后退时域控制问题伪线性化为一系列线性最优控制,并在Legendre-Gauss点离散,作为该复杂受控绳系卫星系统的数值求解策略.结果表... 建立了计入子星姿态运动的绳系卫星非线性动力学模型,研究了子星回收过程的非线性后退时域控制问题.将非线性后退时域控制问题伪线性化为一系列线性最优控制,并在Legendre-Gauss点离散,作为该复杂受控绳系卫星系统的数值求解策略.结果表明,通过调节系绳张力和作用于子星上的力矩,可实现子星的稳定回收,所设计的控制律对初始状态扰动、模型误差和外扰力等扰动均有良好的抑制作用. 展开更多
关键词 绳系卫星 姿态运动 非线性动力学 后退时域控制 伪线性化
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空间碎片对绳系卫星冲击的影响分析 被引量:2
9
作者 刘丽丽 文浩 +1 位作者 金栋平 胡海岩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期12-16,共5页
研究了绳系卫星受到太空碎片冲击时的最优控制响应。考虑系绳弹性和复杂边界约束,利用二阶微分包含及Legendre伪谱算法,提出了三维绳系卫星系统最优控制方法并给出了其回收过程最优控制的响应,获得了太空碎片对绳系卫星的冲击响应规律。
关键词 绳系卫星 最优控制 太空碎片 冲击
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一维连续体释放和回收过程的构形计算
10
作者 余本嵩 金栋平 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期355-359,382,共6页
一维连续体的释放和回收过程由时变的动力学方程描述。将一维连续体离散为有限单元,建立其时变自由度的高维离散动力学模型。通过重新划分单元,重置系统质量、阻尼和刚度矩阵,以及位移和荷载向量,并基于改进的有限差分法,提出了一维连... 一维连续体的释放和回收过程由时变的动力学方程描述。将一维连续体离散为有限单元,建立其时变自由度的高维离散动力学模型。通过重新划分单元,重置系统质量、阻尼和刚度矩阵,以及位移和荷载向量,并基于改进的有限差分法,提出了一维连续体释放和回收过程的一种构形计算方法。以柔性索的面内运动为例,计算了其释放和回收过程的动力学构形,实现了一维连续体释放和回收过程的动力学模拟。 展开更多
关键词 一维连续体 时变系统 释放和回收 构形 有限差分法
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