输入受限的航天器编队飞行姿态协同控制

发布时间：2017-11-01 23:33

  本文关键词：输入受限的航天器编队飞行姿态协同控制

  更多相关文章： 航天器编队 输入受限 姿态协同控制 执行机构故障 输出反馈

【摘要】：近年来,航天技术发展迅速,越来越多的专家学者针对航天器编队飞行的空间任务展开研究.本文以多个航天器为研究对象,对航天器编队飞行的姿态协同控制问题进行了深入的研究,论文主要内容如下:介绍了航天器的姿态动力学和运动学模型,图论的基本概念和与图论相关的矩阵及其性质.同时介绍了本文用到的非线性系统的稳定性定义和理论.研究了航天器编队飞行的姿态协同控制.针对输入受限的航天器编队飞行姿态协同控制问题,在执行器正常情况下,给出了姿态协同控制算法,使得航天器编队飞行的姿态能够保持同步.然后进一步考虑在执行机构故障存在时的航天器编队飞行的姿态协同控制问题.基于Lyapunov方法,对闭环系统的渐近稳定性进行了证明.同时给出了数值仿真验证,仿真结果验证了所提出的控制律的有效性.研究了航天器编队飞行输出反馈姿态协同控制.在有向拓扑结构下,给出了航天器编队飞行输出反馈姿态协同控制算法.又考虑了航天器编队姿态跟踪控制,给出了航天器编队飞行输出反馈姿态跟踪控制律,实现了航天器的姿态同步和跟踪.数值仿真结果验证了所提出的控制算法的有效性.
【关键词】：航天器编队 输入受限 姿态协同控制 执行机构故障 输出反馈
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V448.2
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 符号说明7-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状及分析9-13
• 1.3 本文的主要研究内容13-14
• 第2章 预备知识14-19
• 2.1 航天器数学模型14-15
• 2.2 代数图论15-17
• 2.3 相关引理17-18
• 2.4 本章小结18-19
• 第3章 航天器编队飞行姿态容错协同控制19-27
• 3.1 引言19
• 3.2 控制问题描述19-20
• 3.3 分布式姿态协同控制20-26
• 3.3.1 控制律设计20-24
• 3.3.2 仿真研究24-26
• 3.4 本章小结26-27
• 第4章 航天器编队飞行输出反馈姿态协同控制27-39
• 4.1 引言27
• 4.2 输出反馈姿态协同控制27-32
• 4.2.1 控制律设计27-31
• 4.2.2 仿真研究31-32
• 4.3 输出反馈姿态协同和跟踪控制32-38
• 4.3.1 控制律设计33-36
• 4.3.2 仿真研究36-38
• 4.4 本章小结38-39
• 结论39-40
• 参考文献40-48
• 致谢48-49
• 攻读学位期间发表的学术论文49

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