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基于螺旋理论的DFP隔振航天器相对运动动力学建模与姿轨耦合控制 被引量:3
1
作者 唐永兴 朱战霞 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期673-681,共9页
为更好满足未来高精度任务要求,以由无接触的有效载荷模块(payload module,PM)和支持模块(support module,SM)组成的DFP(disturbance-free payload)航天器为对象,开展两模块间的相对运动动力学建模与控制研究和系统隔振性能验证。首先... 为更好满足未来高精度任务要求,以由无接触的有效载荷模块(payload module,PM)和支持模块(support module,SM)组成的DFP(disturbance-free payload)航天器为对象,开展两模块间的相对运动动力学建模与控制研究和系统隔振性能验证。首先通过简化构型、梳理受力情况,重点推导了两模块所受力和力矩表达式;其次考虑耦合效应,利用对偶四元数建立了模型精度更高且形式简洁统一的DFP航天器两模块间的相对运动动力学方程;在此基础上设计PD控制律,考虑控制量可测性及敏感器测量误差,使PM和SM的相对运动满足DFP航天器工作要求。仿真结果验证了DFP航天器的隔振优势和姿态机动性能。 展开更多
关键词 DFP航天器 对偶四元数 相对运动动力学建模 PD控制
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自主机动飞网机器人动力学建模与网型保持方法 被引量:2
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作者 孟中杰 黄攀峰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期755-762,共8页
针对自主机动飞网机器人多系绳编织结构的动力学建模难题,首先提出利用无向图描述飞网机器人的结构,然后依据系绳杨氏模量极大的特点,设计间隙函数和约束反力,基于Hamilton原理建立飞网机器人数学模型,并设计一种基于Lemke算法和龙格库... 针对自主机动飞网机器人多系绳编织结构的动力学建模难题,首先提出利用无向图描述飞网机器人的结构,然后依据系绳杨氏模量极大的特点,设计间隙函数和约束反力,基于Hamilton原理建立飞网机器人数学模型,并设计一种基于Lemke算法和龙格库塔积分的解算方法;针对其网型保持问题,设计一种"双层优化伪动态逆内环+变结构控制外环"的控制方法。仿真结果表明,设计的控制器能够有效控制飞网机器人沿指令轨迹运动,并很好保持其网型,避免飞网机器人任务过程的变形和轨道径向移动。 展开更多
关键词 自主机动飞网机器人 动力学建模 网型保持 间隙函数
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初值约束与两点边值约束轨道动力学方程的快速数值计算方法 被引量:6
3
作者 张哲 代洪华 +2 位作者 冯浩阳 汪雪川 岳晓奎 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期503-516,共14页
轨道动力学快速计算是航天工程中的基础问题,广泛存在于轨道设计、空间抓捕以及深空探测等任务中.基于有限差分原理的经典数值积分算法,由于精度严重依赖小积分步长,难以满足航天器在轨快速计算需求.针对该问题,提出一种局部配点反馈迭... 轨道动力学快速计算是航天工程中的基础问题,广泛存在于轨道设计、空间抓捕以及深空探测等任务中.基于有限差分原理的经典数值积分算法,由于精度严重依赖小积分步长,难以满足航天器在轨快速计算需求.针对该问题,提出一种局部配点反馈迭代算法,该算法能高效解算受到初值约束和两点边值约束的轨道动力学方程.基于Picard迭代公式建立数值算法以避免计算雅可比矩阵,引入误差反馈以加快迭代收敛速度.通过时域配点法消除迭代公式推导中的复杂符号运算,使迭代公式更为简洁.结合拟线性化法及叠加法,算法能对两点边值约束下的Lambert问题实现高效解算.基于ph网格细化法建立计算参数自适应调节算法,能进一步增强局部配点反馈迭代法的大步长计算优势.通过求解二体动力学模型下的递推轨道,摄动Lambert问题以及限制性三体动力学模型下的转移轨道验证了算法有效性.仿真结果表明,在相同计算精度下,局部配点反馈迭代算法计算速度比拟线性化-局部变分迭代法提高1.5倍以上,引入变参数方案能够进一步将算法计算速度提高6倍以上. 展开更多
关键词 轨道动力学 数值方法 迭代法 变参数计算 初值问题 两点边值问题
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考虑摩擦的空间抓捕过程碰撞动力学分析与控制 被引量:4
4
作者 豆博 岳晓奎 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期54-62,共9页
目前针对空间抓捕中的碰撞进行建模的方法中很少考虑摩擦因素。然而,摩擦作为碰撞过程中不可避免的现象,对碰撞动力学响应及整个空间抓捕任务有着不容忽视的影响。文章结合库伦摩擦理论和拉格朗日乘子法,建立了同时兼顾滑动和粘滞状态... 目前针对空间抓捕中的碰撞进行建模的方法中很少考虑摩擦因素。然而,摩擦作为碰撞过程中不可避免的现象,对碰撞动力学响应及整个空间抓捕任务有着不容忽视的影响。文章结合库伦摩擦理论和拉格朗日乘子法,建立了同时兼顾滑动和粘滞状态的摩擦模型,然后将求解到的摩擦力与碰撞力进行矢量合成,作为对碰撞模型的修正。另外,针对碰撞过程对机器人姿态产生的干扰,利用反馈线性化设计了解耦控制器对基座姿态漂移进行稳定控制。数值仿真采用一个平面2-DOF空间机器人,利用动量和动量矩守恒定理验证了动力学模型的正确性,同时基座姿态控制结果收敛说明了控制器的有效性。 展开更多
关键词 空间抓捕 碰撞动力学 HERTZ接触理论 库伦摩擦理论 拉格朗日乘子法 控制器设计
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航天器非脆弱控制理论及应用研究进展
5
作者 吕佰梁 刘闯 岳晓奎 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第5期1638-1645,共8页
随着航天工程的逐步实施,航天器正朝着高速、大尺度、多功能的大型化和复杂化方向发展,强鲁棒非脆弱高精高稳控制技术是保证航天器在复杂太空环境下正常运行并成功实施空间任务的有效保障。本文梳理非脆弱控制理论的起源及发展,进而总... 随着航天工程的逐步实施,航天器正朝着高速、大尺度、多功能的大型化和复杂化方向发展,强鲁棒非脆弱高精高稳控制技术是保证航天器在复杂太空环境下正常运行并成功实施空间任务的有效保障。本文梳理非脆弱控制理论的起源及发展,进而总结基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)方法的鲁棒非脆弱控制器在航天器轨道及姿态控制中的应用,在考虑加法式摄动和乘法式摄动的条件下,进一步说明非脆弱状态反馈控制器、输出反馈控制器、干扰观测器及中间状态观测器的设计方法,并对未来航天器非脆弱控制方法的发展与应用提出展望,为航天器鲁棒非脆弱控制方法的研究探索提供思考,以满足日益复杂的航天器高精高稳控制任务需求。 展开更多
关键词 非脆弱理论 航天器控制 线性矩阵不等式 增益摄动 鲁棒控制
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失效航天器非接触式消旋技术发展综述 被引量:3
6
作者 赵弘骞 左宸昊 +3 位作者 岳晓奎 肖余之 陈欢龙 代洪华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1797-1809,共13页
对失效航天器非接触式消旋领域内的研究成果进行了综述,梳理了非接触式消旋的特点,并聚焦于系统动力学模型、消旋方法和关键技术等方面。首次将非接触式消旋方法按照其作用机理分为电磁式消旋和冲击式消旋两类,并分别总结了其技术特点... 对失效航天器非接触式消旋领域内的研究成果进行了综述,梳理了非接触式消旋的特点,并聚焦于系统动力学模型、消旋方法和关键技术等方面。首次将非接触式消旋方法按照其作用机理分为电磁式消旋和冲击式消旋两类,并分别总结了其技术特点和适用的任务场景。而后针对消旋任务的实践需求,系统阐释了非接触消旋中制导与控制、高性能星载计算等关键技术。最后,面向复杂空间任务和智能化消旋操控的需求,提出了非接触式消技术中4个值得研究的问题和方向。有望为未来失效航天器在轨维护和非接触式消旋技术的发展提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 失效航天器 太空垃圾 在轨操作 动力学建模 非接触式消旋
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一种针对月球飞行探测器的运动基元规划方法
7
作者 唐永兴 朱战霞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1588-1598,共11页
考虑先验地图缺失、障碍物分布未知的工作环境,提出一种融合运动基元、启发式和终端打靶的月球飞行探测器(LFV)最优动力学运动规划方法。首先对比分析了基于常量推力和常量加速度的基元生成模式。为降低约束核查耗时,提出应在加速度控... 考虑先验地图缺失、障碍物分布未知的工作环境,提出一种融合运动基元、启发式和终端打靶的月球飞行探测器(LFV)最优动力学运动规划方法。首先对比分析了基于常量推力和常量加速度的基元生成模式。为降低约束核查耗时,提出应在加速度控制空间中设计基元。随后针对由时变非凸加速度控制空间导致的基元族难以快速生成的问题,设计了基于离散度的确定性均匀采样策略和有效采样点的筛选方法。其中采样策略可在提高基元对可达域覆盖率的同时最小化采样点数量;筛选方法通过建立基元的位置和速度极值表达式,将处理对象由整个基元转换为单个状态,从而减少约束核查数量。最后设计适用于LFV的启发式算法以降低算法的运行时间,设计层次化终端打靶策略以增加目标状态被连接到轨迹树的成功率。仿真结果表明,所提方法有效平衡了最优性和快速性之间的矛盾,保证了LFV的飞行安全。 展开更多
关键词 月球飞行探测器 动力学运动规划 递增采样与搜索算法 运动基元 最优控制
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基于自适应增强随机搜索的航天器追逃博弈策略研究
8
作者 焦杰 苟永杰 +1 位作者 吴文博 泮斌峰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期117-128,共12页
针对航天器与非合作目标追逃博弈的生存型微分对策拦截问题,基于强化学习研究了追逃博弈策略,提出了自适应增强随机搜索(adaptive-augmented random search,A-ARS)算法。针对序贯决策的稀疏奖励难题,设计了基于策略参数空间扰动的探索方... 针对航天器与非合作目标追逃博弈的生存型微分对策拦截问题,基于强化学习研究了追逃博弈策略,提出了自适应增强随机搜索(adaptive-augmented random search,A-ARS)算法。针对序贯决策的稀疏奖励难题,设计了基于策略参数空间扰动的探索方法,加快策略收敛速度;针对可能过早陷入局部最优问题设计了新颖度函数并引导策略更新,可提升数据利用效率;通过数值仿真验证并与增强随机搜索(augmented random search,ARS)、近端策略优化算法(proximal policy optimization,PPO)以及深度确定性策略梯度下降算法(deep deterministic policy gradient,DDPG)进行对比,验证了此方法的有效性和先进性。 展开更多
关键词 非合作目标 追逃博弈 微分对策 强化学习 稀疏奖励
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基于改进蚁群算法的无人飞行器二维航迹规划 被引量:15
9
作者 唐必伟 方群 +1 位作者 朱战霞 马卫华 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期683-688,共6页
蚁群算法作为一种启发式仿生算法,在飞行器航迹规划中应用十分广泛。目前许多学者对基本蚁群算法进行了改进,其中包括信息素挥发系数的自适应调节,这种改进使得信息素挥发模式是固定的。为了更加真实模拟信息素挥发情况,并提高算法的实... 蚁群算法作为一种启发式仿生算法,在飞行器航迹规划中应用十分广泛。目前许多学者对基本蚁群算法进行了改进,其中包括信息素挥发系数的自适应调节,这种改进使得信息素挥发模式是固定的。为了更加真实模拟信息素挥发情况,并提高算法的实时性,提出了一种信息素挥发系数的随机自适应调节方法;并且通过引入飞行约束条件的限制来剔除不满足飞行约束条件限制的节点和这些节点所扩展出来的航迹,从而进一步提高算法实时性;另外通过数学上的几何方法剔除不满足飞行安全的节点和这些节点所扩展出来的航迹,得到满足威胁规避的航迹,即"零威胁"航迹;然后采用蚁群算法在这些"零威胁"航迹中优化搜索出一条能够使目标函数仅有航程唯一待优化量的最优航迹,即所谓"单因子"目标函数优化航迹。仿真分析结果表明:提出的"零威胁-单因子"方法不仅可以提高算法的收敛速度,还可以降低优化方法的难度,充分显示了该算法的优越性。 展开更多
关键词 无人驾驶飞行器 航迹规划 改进蚁群算法 随机自适应调节 零威胁一单因子
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高精度相位参考甚长基线干涉测量技术与试验验证 被引量:4
10
作者 任天鹏 路伟涛 +4 位作者 陈略 韩松涛 王美 谢剑锋 唐歌实 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期67-72,共6页
由于探测距离远,火星探测任务对干涉测量具有很强的精度需求。首先描述了相位参考甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry,VLBI)原理,介绍了弧段内干涉相时延解模糊方法,阐述了弧段之间相互参考解算干涉相时延流程,给出了... 由于探测距离远,火星探测任务对干涉测量具有很强的精度需求。首先描述了相位参考甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry,VLBI)原理,介绍了弧段内干涉相时延解模糊方法,阐述了弧段之间相互参考解算干涉相时延流程,给出了测量误差分析,并利用中国佳木斯深空站、喀什深空站针对射电源对1633+38和1641+399开展了相位参考VLBI试验验证。结果表明,消除模糊度后,相位参考时延精度优于0.1ns。这为提高中国未来深空探测器角位置精度提供一种可行的技术途径。 展开更多
关键词 甚长基线干涉测量 深空探测 相位参考时延 群时延辅助的相时延
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基于改进蚁群算法的无人驾驶飞行器三维航迹规划与重规划 被引量:8
11
作者 唐必伟 朱战霞 +1 位作者 方群 陈攀峰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期901-907,共7页
研究了一种改进蚁群算法在无人驾驶飞行器三维航迹规划中的应用。针对基本蚁群算法容易过早陷入局部最优以及过早陷入迭代停滞的缺陷,新提出了一种信息素挥发系数的随机自适应调节方法;借助最小威胁曲面这个概念,将最小威胁曲面向水平... 研究了一种改进蚁群算法在无人驾驶飞行器三维航迹规划中的应用。针对基本蚁群算法容易过早陷入局部最优以及过早陷入迭代停滞的缺陷,新提出了一种信息素挥发系数的随机自适应调节方法;借助最小威胁曲面这个概念,将最小威胁曲面向水平面投影,使三维航迹规划转换为二维航迹规划;并借助动态窗口这个概念,在三维离线航迹的基础上进行航迹局部重规划;最后给出仿真验证。仿真结果表明:改进蚁群算法在解的优越性和算法的快速性上都全面优于基本蚁群算法,并且改进的蚁群算法在三维航迹重规划上有很强的适应性。 展开更多
关键词 改进蚁群算法 三维航迹规划 三维航迹重规划 动态窗口 最小威胁曲面
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具有模型参数不确定性的高超声速飞行器动态特性分析及控制律设计 被引量:5
12
作者 孙冲 方群 袁建平 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期497-502,共6页
大范围机动、质量分布快速变化、气动特性复杂,以及飞行器结构、气动、推力的相互耦合,使得高超声速飞行器动力学呈现出强不确定性,给其动态特性分析和控制器设计提出了挑战。文章针对高超声速飞行器模型参数不确定性问题,首先分析各种... 大范围机动、质量分布快速变化、气动特性复杂,以及飞行器结构、气动、推力的相互耦合,使得高超声速飞行器动力学呈现出强不确定性,给其动态特性分析和控制器设计提出了挑战。文章针对高超声速飞行器模型参数不确定性问题,首先分析各种可能造成模型不确定性因素的物理本质,确定其主要影响因素;在此基础上建立了能够反映这些主要影响因素带来的具有参数不确定性问题的动力学模型;并分析每一个单独不确定性参数变化对飞行器特征根分布的影响;在考虑高超声速飞行器参数不确定性的情况下,针对刚体-弹性体模型,采用修正的反馈线性化方法设计控制律。研究结果对高超声速飞行器的动力学特性分析、总体设计、控制系统设计、准确度分析等提供具有重要参考价值的依据。 展开更多
关键词 不确定参数 高超声速飞行器 动态特性分析 控制率设计
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航天器相对运动姿轨耦合特性研究 被引量:6
13
作者 朱战霞 马家瑨 樊瑞山 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期887-891,共5页
近距离复杂操作过程中航天器相对运动姿轨之间存在耦合,准确分析耦合特性是精准控制系统设计的前提。利用基于对偶四元数得到的航天器相对运动一体化模型,采用参数分析法研究了姿轨耦合特性。首先分析了模型中的耦合项,明确了耦合产生... 近距离复杂操作过程中航天器相对运动姿轨之间存在耦合,准确分析耦合特性是精准控制系统设计的前提。利用基于对偶四元数得到的航天器相对运动一体化模型,采用参数分析法研究了姿轨耦合特性。首先分析了模型中的耦合项,明确了耦合产生的物理成因,确定了关键耦合参数;之后逐次改变各个参数,联合一体化动力学模型进行求解,获得耦合对航天器相对运动的定量影响。结果表明,推力偏心所产生的附加力矩和重力梯度力矩是产生相对姿轨耦合的主要成因,绝对姿态运动比相对姿态运动对相对轨道的影响更加明显,形成的姿轨耦合特性更为复杂。研究结果可为相对姿轨协同控制系统设计提供参考。 展开更多
关键词 相对运动 姿轨耦合 对偶四元数 参数分析法 耦合性分析
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基于模态频率分隔的大型空间结构主被动混合振动抑制
14
作者 刘闯 龙佳一 +1 位作者 吕佰梁 岳晓奎 《宇航学报》 北大核心 2025年第5期838-846,共9页
针对大型空间结构在轨组装过程中,各组装模块在组装冲击力扰动下的振动抑制问题,提出了基于模态频率分隔的主被动混合协同振动控制策略。首先,建立大型空间结构多模块在轨组装动力学模型,进而分析了大型空间结构在轨组装过程的低阶模态... 针对大型空间结构在轨组装过程中,各组装模块在组装冲击力扰动下的振动抑制问题,提出了基于模态频率分隔的主被动混合协同振动控制策略。首先,建立大型空间结构多模块在轨组装动力学模型,进而分析了大型空间结构在轨组装过程的低阶模态频率与特性。基于一阶固有模态频率分隔方法获取最优执行器分配策略,进而设计了分布式主被动振动控制器,并代入闭环振动系统进行仿真分析。结果表明,相较于传统振动控制策略,主被动混合协同振动控制策略能够使大型空间结构在轨组装过程中获得更优的振动抑制效果。 展开更多
关键词 大型空间结构 模态频率分隔 主被动混合控制 振动抑制
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一种航天器空间机动轨道的改进形状设计方法 被引量:3
15
作者 王雪峰 方群 孙冲 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1242-1247,共6页
针对带推力约束的航天器三维空间机动轨道初始设计问题,提出了一种基于傅立叶级数展开的改进形状设计方法。首先,在柱坐标系下建立了航天器运动模型,并将基于傅立叶级数展开的形状方法推广到三维空间的机动轨道初始设计;然后,基于所得... 针对带推力约束的航天器三维空间机动轨道初始设计问题,提出了一种基于傅立叶级数展开的改进形状设计方法。首先,在柱坐标系下建立了航天器运动模型,并将基于傅立叶级数展开的形状方法推广到三维空间的机动轨道初始设计;然后,基于所得到的空间初始机动轨道,采用直接配点法进行了完整三维空间机动轨道的优化设计。仿真结果表明,提出的方法可以为带有任务约束的航天器三维空间机动轨道的优化设计提供更优的初始参数及其解析解,为空间机动轨道设计提供了新的方法。 展开更多
关键词 有限连续推力 空间机动轨道设计 形状方法 傅立叶级数
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基于虚拟中心引力场方法的航天器转移轨道设计 被引量:3
16
作者 袁建平 孙冲 方群 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期180-184,共5页
空间机动技术是实现空间操作任务的基础,具有重要的研究价值.研究了连续推力作用下航天器转移轨道设计问题,提出了一种基于虚拟中心引力场的轨道设计方法.该方法有两大特点:(1)能够将机动轨道设计问题转化为虚拟中心引力场参数的优化问... 空间机动技术是实现空间操作任务的基础,具有重要的研究价值.研究了连续推力作用下航天器转移轨道设计问题,提出了一种基于虚拟中心引力场的轨道设计方法.该方法有两大特点:(1)能够将机动轨道设计问题转化为虚拟中心引力场参数的优化问题,简化了设计过程;(2)对轨道形状或推力方向、大小不做任何假定,能够应用于一般情况下的机动轨道设计.将该方法应用于航天器二维和三维的转移轨道设计,并和形状方法进行了对比分析.仿真结果分析表明,采用该方法简化了轨道设计过程,为航天器快速轨道设计提供了新思路. 展开更多
关键词 轨道机动 转移轨道 连续推力 中心引力场
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深空网干涉测量技术在“嫦娥3号”任务中应用分析 被引量:9
17
作者 唐歌实 韩松涛 +3 位作者 陈略 曹建峰 任天鹏 王美 《深空探测学报》 2014年第2期146-149,共4页
针对中国深空网DOR/ΔDOR测量技术在"嫦娥3号"测控任务中的首次应用情况,论述了深空网干涉测量系统采用的稀疏交替射电源标校技术。在地月转移、环月段开展了多次观测,所获得的时延、时延率观测量结果直接应用于"嫦娥3号... 针对中国深空网DOR/ΔDOR测量技术在"嫦娥3号"测控任务中的首次应用情况,论述了深空网干涉测量系统采用的稀疏交替射电源标校技术。在地月转移、环月段开展了多次观测,所获得的时延、时延率观测量结果直接应用于"嫦娥3号"的轨道确定。通过与事后精密轨道比对分析,深空网干涉测量技术的时延观测量精度优于1ns,对应于约90nrad的角位置精度;时延率精度优于1ps/s,相当于亚mm/s量级测速(差)精度,中国深空网干涉测量技术有力支撑了"嫦娥3号"的测定轨任务。 展开更多
关键词 深空网 干涉测量
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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
18
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。 展开更多
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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行星着陆动力下降轨迹优化的中心差分凸化方法 被引量:1
19
作者 李明翔 泮斌峰 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2021年第2期171-181,共11页
针对行星定点软着陆实时在线制导的任务需求,设计了基于序列凸优化的动力下降燃料最优轨迹求解算法。算法采用预标记的中心差分法线性化动力学方程,并提出将性能指标相对偏差作为收敛终止条件,能够快速生成燃料最优轨迹。此外,在分析最... 针对行星定点软着陆实时在线制导的任务需求,设计了基于序列凸优化的动力下降燃料最优轨迹求解算法。算法采用预标记的中心差分法线性化动力学方程,并提出将性能指标相对偏差作为收敛终止条件,能够快速生成燃料最优轨迹。此外,在分析最优轨迹簇剩余燃料和终端时间关系的基础上给出其拟合函数,作为最优终端时间的近似估算,以减少算法求解未知变量的维数。数值仿真结果表明,与对动力学方程先进行变量代换再线性化的传统凸化方法相比,该算法对初始猜想不敏感,收敛性好且终端误差较小。 展开更多
关键词 序列凸优化 中心差分 轨迹优化 软着陆 最优终端时间
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航天器姿态预设性能控制方法综述 被引量:24
20
作者 魏才盛 罗建军 殷泽阳 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1167-1176,共10页
针对存在不确定惯量矩阵及其它未知不确定性(如执行器故障、航天器结构发生突变等)下的航天器姿态控制问题,综述了预设性能控制及其应用的研究进展。首先阐释了预设性能控制方法的基本内涵及其关键步骤;然后分析总结了现有航天器姿态控... 针对存在不确定惯量矩阵及其它未知不确定性(如执行器故障、航天器结构发生突变等)下的航天器姿态控制问题,综述了预设性能控制及其应用的研究进展。首先阐释了预设性能控制方法的基本内涵及其关键步骤;然后分析总结了现有航天器姿态控制以及预设性能控制研究的基本概况与发展趋势;最后面向未来复杂化、智能化的空间任务对航天器控制系统提出的新需求,提出航天器预设性能控制值得研究的问题和方向。 展开更多
关键词 预设性能控制 航天器姿态 鲁棒控制 瞬态与稳态性能
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