收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

空天飞行器的姿态控制及欠驱动控制研究

李英  
【摘要】:空天飞行器(ASV)是各国目前大力发展的新型航空航天飞行器,对其姿态系统的控制具有重要意义。ASV姿态系统是非线性、强耦合及多输入多输出的系统,且飞行环境复杂,通常要受各种干扰因素的影响,因此ASV姿态控制系统设计成为一项极具挑战的研究课题。围绕这一问题,本文在空天飞行器建模、姿态运动控制器设计以及欠驱动状态下控制系统的设计三个方面进行了较为深入的研究。 首先,对ASV进行了受力分析,给出了ASV的质心运动动力学方程和绕质心转动的动力学方程,以及作用于在ASV上的外力矩表达式,得到ASV的数学模型,并将其写成了三通道的具体形式,对后面的控制器设计奠定了模型基础。 其次,针对ASV姿态系统的非线性、强耦合和不确定性,提出了一种全局快速终端滑模控制方法。文中先基于反馈线性化方法将ASV姿态系统解耦成三个独立的子系统;然后应用全局快速终端滑模控制方法分别设计了各子系统的姿态控制器;最后,通过仿真验证了方法的有效性,同时在外加干扰的情况下,系统仍能够保持稳定,说明该方法对干扰确实具有鲁棒性。 最后,针对两个飞轮的欠驱动刚性航天器,研究了姿态控制问题。在零动量的假设下,利用Backstepping滑模控制方法,为基于(w,z)参数描述的欠驱动姿态控制系统设计了一个新型的姿态控制器。通过仿真验证了方法的有效性和鲁棒性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘延柱,马晓敏;基于四元数的带飞轮航天器的自适应姿态控制[J];上海交通大学学报;2003年12期
2 姜宇;姚郁;贺风华;;一种质量矩飞行器配置方案及其控制问题分析[J];系统工程与电子技术;2008年02期
3 宋斌;马广富;李传江;;基于自适应滑模方法的航天器位置与姿态控制[J];哈尔滨工业大学学报;2008年09期
4 林来兴;;多功能斜装零动量轮三轴姿态控制[J];航天控制;1985年04期
5 龚德荣;;一种卫星上的容错数字控制计算机[J];航天控制;1989年04期
6 何志勤,洪澎;国土星卫片图象的几何畸变与卫星姿态分析[J];中国空间科学技术;1991年01期
7 耿云海,崔祜涛,崔海英,杨涤;挠性飞行器飞轮姿态控制系统设计[J];系统工程与电子技术;2001年06期
8 李顺利;李立涛;杨旭;;柔性多体卫星自抗扰控制系统的研究[J];宇航学报;2007年04期
9 骆军红;李晓东;冯军华;;太阳帆航天器被动姿态控制研究[J];飞行力学;2008年05期
10 常洪龙;白滨;焦文龙;谢建兵;秦子明;苑伟政;;大输出微控制力矩陀螺的设计[J];传感技术学报;2011年08期
11 王晓东;导弹和运载火箭姿态稳定与控制技术发展的回顾和展望[J];导弹与航天运载技术;2003年03期
12 王宁强,刘向东,陈振,刘付成,张云;基于 MATLAB 的卫星姿态控制半物理实时仿真平台[J];系统仿真学报;2005年07期
13 程磊,王天舒,李俊峰;挠性多体卫星姿态动力学与控制[J];清华大学学报(自然科学版);2005年11期
14 王华;崔晓婷;刘向东;张宇河;;基于Q-学习的卫星姿态在线模糊神经网络控制[J];北京理工大学学报;2006年03期
15 刘忠;梁晓庚;曹秉刚;贾晓洪;;基于四元数的空间全方位算法研究[J];西安交通大学学报;2006年05期
16 梅劲松;屈蔷;袁家斌;;基于特征模型的某型无人机智能PID控制器[J];南京航空航天大学学报;2006年04期
17 徐建省;王永骥;;BTT导弹姿态跟踪保性能控制器设计[J];弹箭与制导学报;2006年03期
18 全权;蔡开元;;基于决策树的空间拦截器姿态控制[J];北京航空航天大学学报;2006年10期
19 程颢;葛升民;刘付成;倪祖良;;反作用飞轮力矩模式控制系统设计[J];宇航学报;2006年06期
20 何琳琳;刘兆瑜;窦满锋;解恩;;高空气球吊篮方位控制的反作用飞轮系统[J];微特电机;2007年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邹奎;戈新生;;基于分层滑模方法的3D刚体摆的姿态控制[A];第七届全国多体系统动力学暨第二届全国航天动力学与控制学术会议会议论文集[C];2011年
2 吕文军;戈新生;;基于能量的3D刚体摆的姿态控制研究[A];第七届全国多体系统动力学暨第二届全国航天动力学与控制学术会议会议论文集[C];2011年
3 翟坤;宝音贺西;;柔性太阳帆多体复合姿态控制研究[A];第七届全国多体系统动力学暨第二届全国航天动力学与控制学术会议会议论文集[C];2011年
4 肖冰;胡庆雷;马广富;;小卫星改进型自适应反步姿态控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 文浩;;基于可控刚性臂的绳系卫星姿态控制[A];The 5th 全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2011年
6 于绍华;;对地观测卫星姿态控制指标确定方法[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十五次学术会议论文集[C];2002年
7 张国庆;王永;梁青;张洋;黄文浩;;太阳帆航天器姿态控制进展[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第三届学术会议论文集[C];2006年
8 李裕山;姚郁;王子才;;不确定非线性系统的解耦控制[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
9 洪昭斌;陈力;;基于时间状态控制模式有初始角动量空间机器人的姿态控制[A];第25届中国控制会议论文集(下册)[C];2006年
10 王轶;席裕庚;孙文辉;;一种水翼艇姿态控制的新方案[A];1993中国控制与决策学术年会论文集[C];1993年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周黎妮;考虑动量管理和能量存储的空间站姿态控制研究[D];国防科学技术大学;2009年
2 张利宾;火箭上面级导航、中途修正与姿态控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 李东;皮卫星姿态确定与控制技术研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2005年
4 胡立坤;一类簇状刚挠航天器模型与逆系统方法姿态控制研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
5 尹永鑫;气动力/直接力复合控制拦截弹制导与控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 栾家辉;故障重构技术在卫星姿控系统故障诊断中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 童长飞;基于半定规划的多项式非线性系统镇定控制研究[D];浙江大学;2008年
8 袁长清;多体航天器大角度机动控制研究[D];清华大学;2009年
9 姚红;固体弹道导弹鲁棒及自适应姿态控制系统设计研究[D];国防科学技术大学;2006年
10 刘珊;人体上肢与上肢康复机器人运动控制研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李英;空天飞行器的姿态控制及欠驱动控制研究[D];东北大学;2009年
2 王喆鑫;基于滑模变结构的火星探测器姿态控制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 黄厚田;空间站姿态控制特性分析[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 袁向涛;微型四旋翼非线性控制方法的研究[D];东北大学;2009年
5 王炳文;空间非合作交会接近姿态控制问题研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 丁雯;基于奇异摄动的三轴稳定挠性卫星姿态控制系统研究[D];南京理工大学;2010年
7 王浩然;多点高速精密定位与姿态控制装置的研究[D];大连理工大学;2012年
8 陈绍红;充液航天器的晃动抑制与鲁棒姿态控制[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 李浩;模糊控制用于异形罐生产姿态调整技术的研究[D];机械科学研究院;2003年
10 刘付成;控制力矩陀螺在卫星控制系统中的应用[D];国防科学技术大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 贺军荣;我省武警人员为“神七”发射守时[N];陕西日报;2008年
2 记者 肖国强 通讯员 单泠 周玮;小小皮星闪耀太空[N];浙江日报;2010年
3 邹丽梅 陈耀群;江苏科大声纳拖曳系统姿态控制研究项目通过鉴定[N];中国船舶报;2005年
4 付东红;ADHD患儿应在十一岁时进行前庭刺激训练[N];中国医药报;2007年
5 新华;风云二号E星成功定点[N];中国航天报;2008年
6 贺军荣;武警渭南支队分秒不差[N];陕西日报;2007年
7 中国空间技术研究院《神舟报》主编 高级政工师 孙宏金;解读“嫦娥一号”探月卫星[N];中国知识产权报;2007年
8 本报记者  石蕴璞 通讯员  王飞;化学推进剂:送“神舟”上天的神奇动力[N];洛阳日报;2006年
9 ;神六回家[N];新华每日电讯;2005年
10 本报记者 黄希;火箭新兵“长三丙”[N];中国航天报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978