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《国防科学技术大学》 2001年
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挠性卫星动力学建模与控制系统研究

仝西岳  
【摘要】: 挠性卫星的动力学建模和控制系统设计是航天领域研究的一个重要课题。本文针对单翼大挠性太阳帆板卫星,建立了挠性卫星动力学模型,在此基础上,研究了地球捕获、刚体卫星三轴姿态稳定、充液卫星三轴姿态稳定问题。另外,本文还建立了挠性卫星的控制模型。主要内容有五个方面: 1、运用牛顿定律、角动量定律和变分原理建立了带挠性附件的卫星动力学模型,分析了挠性太阳帆板转动对卫星动力学模型的影响。 2、以经典控制理论作为主要工具,研究了卫星捕获地球的技术,并对卫星捕获地球的整个过程进行了数值仿真。 3、设计了刚体卫星的三轴姿态稳定控制律,分析了外界干扰对刚体卫星姿态的影响和系统的稳定性。 4、在挠性卫星动力学模型的基础上,建立了只考虑太阳帆板三阶振动模态的挠性卫星三轴姿态控制模型。 5、针对带有椭球腔全充液的卫星,建立了液体做均匀涡旋运动的充液卫星动力学模型,分析了外界干扰和液体阻尼对卫星姿态稳定的影响。 通过对挠性卫星动力学模型和控制模型的研究,解决了挠性卫星姿态控制中的关键问题,对于研究挠性卫星的控制技术有一定的指导作用。文中设计的姿态捕获系统和刚体卫星姿态稳定系统,具有良好的动态特性,能够抵制外界的干扰,控制器简单且易于实现,具有较好的工程应用价值。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:V448

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张娴;程月华;姜斌;;轨控期间挠性卫星姿控系统的容错控制[J];航天控制;2011年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 杨军波;航天器挠性附件动力学的若干基础问题研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 陈宏宇;吴会英;袁明;;影响导航伪距测量的卫星参数和处理方法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
10 袁莉芳;杨慧;定宇;罗耀辉;米红;;静止轨道卫星姿态偏置对天线方向图及卫星性能的影响分析[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
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1 侯婷;离散时间Markov跳变系统的稳定性与鲁棒H_2/H_∞控制[D];山东科技大学;2010年
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3 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 石善斌;静止轨道多星共位技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
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8 张华;高精度双视场星敏感器关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
9 邱楷;我国地方大学科技创新团队激励机制研究[D];华中科技大学;2011年
10 徐文科;基于微分方程的生态数学模型统计分析[D];东北林业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 辛贵州;无人飞行器航迹规划算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 鉴学升;隧道爆破对地面振动影响的研究[D];长沙理工大学;2010年
3 钟伟;混凝土开口薄壁截面拱桥平转施工控制技术研究[D];长沙理工大学;2010年
4 李红涛;智能预测控制算法在倒立摆中的应用研究[D];长沙理工大学;2010年
5 朱泽磊;单元机组协调控制系统建模与优化及其对电网稳定性的影响[D];中国电力科学研究院;2010年
6 何海娟;基于改进多目标粒子群算法的鲁棒控制方法研究[D];华东理工大学;2011年
7 牟忠凯;卫星姿态确定的非线性滤波方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
8 张成义;气动辅助变轨的轨道模拟[D];浙江大学;2010年
9 吴祥;几类线性系统的稳定性分析与鲁棒镇定[D];江南大学;2010年
10 蔡宁;水泥熟料烧成系统优化控制研究[D];浙江大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程绪铎,王照林;复杂系统动力学、控制的几个问题[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2000年01期
2 张军;徐世杰;;柔性航天器IPACS建模与动力学分析[J];北京航空航天大学学报;2006年04期
3 彭超义;曾竟成;肖加余;杜刚;江大志;;航天运载器支架式主结构承载性能的有限元分析[J];导弹与航天运载技术;2005年06期
4 阎绍泽,黄铁球,吴德隆,范晋伟;空间飞行器柔性附件动力学建模方法研究[J];导弹与航天运载技术;1999年02期
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8 王天舒,孔宪仁,王本利,马兴瑞;变拓扑航天器附件展开动力学的全局仿真[J];哈尔滨工业大学学报;2000年03期
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10 宋斌;马广富;李传江;;Adaptive variable structure control based on backstepping for spacecraft with reaction wheels during attitude maneuver[J];Journal of Harbin Institute of Technology;2009年01期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 钱勇;高精度三轴稳定卫星姿态确定和控制系统研究[D];西北工业大学;2002年
2 蔡晨晓;奇异摄动系统的稳定反馈控制[D];南京理工大学;2004年
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1 柏林;三轴稳定卫星姿态确定和姿态控制系统研究[D];西北工业大学;2001年
2 管宇;卫星姿态控制系统的鲁棒容错控制研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 唐志国;基于奇异摄动机械臂协调操作柔性负载系统控制研究[D];吉林大学;2008年
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【二级引证文献】
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2 贺娜;姜斌;齐瑞云;;基于模型预测控制的近空间飞行器容错跟踪控制[J];航天控制;2012年06期
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘福强;高压气体球轴承的流场特性研究[D];大连海事大学;2011年
2 傅艳萍;基于输入受限的规避小卫星姿态控制系统容错控制技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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【相似文献】
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中国重要报纸全文数据库 前3条
1 刘亚东;“新月亮”将离地球而去[N];科技日报;2002年
2 孙阳;纪会娟;北斗一号卫星定点成功[N];中国航天报;2003年
3 范炬炜;“北斗一号”导航卫星定点成功[N];解放军报;2003年
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1 仝西岳;挠性卫星动力学建模与控制系统研究[D];国防科学技术大学;2001年
2 罗景文;挠性卫星姿态机动及姿态稳定控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 侯倩;挠性卫星规避过程中的姿控系统执行机构故障检测与隔离[D];南京航空航天大学;2011年
4 吴炜平;挠性卫星姿态机动控制算法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 付艳兰;三轴稳定挠性卫星的PD及滑模变结构姿态控制方法研究[D];南京理工大学;2010年
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9 刘海龙;三轴角动量飞轮式卫星姿态系统的鲁棒控制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 冯琳琳;基于改进遗传算法的挠性卫星姿态模糊神经网络控制研究[D];吉林大学;2008年
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