气浮台协调编队控制及3D实时仿真
发布时间：2021-08-22 08:10
伴随着航天技术的发展,气浮台全物理仿真系统以其较低的构建成本、较长的持续时间和较小的扰动引入等优点越来越受到人们的重视。基于3自由度卫星模拟器的气浮台系统可以在一定程度上模拟太空微重力环境,对各种进行各种空间任务的研究具有极其重要的辅助作用。多卫星协调运行可以完成单个卫星无法完成的更加复杂的航天任务,国内外的一些高校和科研机构已经开展了气浮台编队系统的研究工作,并取得了丰硕的研究成果。本文以一种3自由度卫星模拟器为研究对象,建立了NCSLab（Networked Control System Laboratory）虚拟实验平台,扩展了NCSLab的功能,提出了一种编队算法,并给出了Lyapunov稳定性证明,该算法在3D虚拟实验室得到了实现,并在气浮台全物理仿真系统进行了实验,说明了该算法的有效性。首先介绍了卫星模拟器的结构和工作方式,根据基础力学和刚体动力学的知识,建立体坐标系和惯性坐标系对卫星模拟器的运动进行数学描述,并介绍了一些编队理论基础知识。其次推导了卫星模拟器的运动学方程和动力学方程,建立了卫星模拟器的状态空间方程。根据卫星模拟器的数学模型,设计卫星模拟器轨迹跟踪算法,将其...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
斯坦福大学气浮装置
- 4 -图 1-5 斯坦福大学气浮台装置[2]德国航空航天中心空间系统学院的气浮台系统包括一个 4*2.5*0.6m 的花岗质的平台和几个卫星模拟器，花岗岩平台的表面加工精度达到了 3μm，花
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 国内研究现状我国对气浮台的研究稍晚于美国，但在 20 世纪 60 年代末便已研制出了真设备，并基于该设备进行了三轴稳定卫星控制系统全物理仿真试验[我国通过国外引进（如航天控制工程研究院从引进前苏联的“矢量号台）和自主开发等工作，在气浮台的研制方面发展迅速，有些方面甚至领先水平，如 2016 年航天八院自主研制的国内精度最高、承载能力最气浮台全物理仿真试验系统。该系统将在图像导航与配准的研究中发挥，该系统总重量达到 5 吨，填补了我国在超低干扰力矩、高精度、大承真测试领域技术的空白[13]。航天八院气浮台系统如图 1-7 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Time-Variant Consensus Tracking Control for Networked Planar Multi-Agent Systems with Non-Holonomic Constraints[J]. ZHAO Jun,LIU Guo-Ping. Journal of Systems Science & Complexity. 2018(02)
[2]基于气浮台的编队飞行地面试验建模与鲁棒控制器设计[J]. 曹喜滨,董晓光,张锦绣,杨正贤,叶东. 宇航学报. 2012(05)
[3]多自由度气浮仿真试验台的研究与发展[J]. 许剑,杨庆俊,包钢,王捷冰. 航天控制. 2009(06)
[4]基于NetCon的网络化控制系统快速实现[J]. 庞中华,刘国平,郑耿,董哲. 化工自动化及仪表. 2009(05)
[5]基于MicroSim仿真平台的航天器交会对接物理仿真系统[J]. 张世杰,曹喜滨. 航天控制. 2006(02)
[6]基于Simulink的嵌入式网络化控制仿真实现[J]. 聂雪媛,刘国平. 系统仿真学报. 2005(07)
博士论文
[1]五自由度气浮仿真试验台样机的研制及其关键技术的研究[D]. 许剑.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]卫星编队协调控制的3D实时仿真[D]. 李鹏飞.哈尔滨工业大学 2014
[2]六自由度气浮台控制系统设计[D]. 赵明.哈尔滨工业大学 2014
[3]多智能小车编队控制及3D实时仿真[D]. 庄迁政.哈尔滨工业大学 2014
[4]空间操控技术验证系统的导航与控制[D]. 赵枭雄.哈尔滨工业大学 2013
[5]基于分数阶理论的气浮台姿态控制系统设计[D]. 庞慧.哈尔滨工业大学 2013
[6]基于气浮台的交会对接仿真控制系统设计与实现[D]. 刘宗明.哈尔滨工业大学 2011
[7]基于VxWorks的五自由度气浮台姿态控制系统的研究[D]. 杨其林.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3357360
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
斯坦福大学气浮装置
- 4 -图 1-5 斯坦福大学气浮台装置[2]德国航空航天中心空间系统学院的气浮台系统包括一个 4*2.5*0.6m 的花岗质的平台和几个卫星模拟器，花岗岩平台的表面加工精度达到了 3μm，花
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 国内研究现状我国对气浮台的研究稍晚于美国，但在 20 世纪 60 年代末便已研制出了真设备，并基于该设备进行了三轴稳定卫星控制系统全物理仿真试验[我国通过国外引进（如航天控制工程研究院从引进前苏联的“矢量号台）和自主开发等工作，在气浮台的研制方面发展迅速，有些方面甚至领先水平，如 2016 年航天八院自主研制的国内精度最高、承载能力最气浮台全物理仿真试验系统。该系统将在图像导航与配准的研究中发挥，该系统总重量达到 5 吨，填补了我国在超低干扰力矩、高精度、大承真测试领域技术的空白[13]。航天八院气浮台系统如图 1-7 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Time-Variant Consensus Tracking Control for Networked Planar Multi-Agent Systems with Non-Holonomic Constraints[J]. ZHAO Jun,LIU Guo-Ping. Journal of Systems Science & Complexity. 2018(02)
[2]基于气浮台的编队飞行地面试验建模与鲁棒控制器设计[J]. 曹喜滨,董晓光,张锦绣,杨正贤,叶东. 宇航学报. 2012(05)
[3]多自由度气浮仿真试验台的研究与发展[J]. 许剑,杨庆俊,包钢,王捷冰. 航天控制. 2009(06)
[4]基于NetCon的网络化控制系统快速实现[J]. 庞中华,刘国平,郑耿,董哲. 化工自动化及仪表. 2009(05)
[5]基于MicroSim仿真平台的航天器交会对接物理仿真系统[J]. 张世杰,曹喜滨. 航天控制. 2006(02)
[6]基于Simulink的嵌入式网络化控制仿真实现[J]. 聂雪媛,刘国平. 系统仿真学报. 2005(07)
博士论文
[1]五自由度气浮仿真试验台样机的研制及其关键技术的研究[D]. 许剑.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]卫星编队协调控制的3D实时仿真[D]. 李鹏飞.哈尔滨工业大学 2014
[2]六自由度气浮台控制系统设计[D]. 赵明.哈尔滨工业大学 2014
[3]多智能小车编队控制及3D实时仿真[D]. 庄迁政.哈尔滨工业大学 2014
[4]空间操控技术验证系统的导航与控制[D]. 赵枭雄.哈尔滨工业大学 2013
[5]基于分数阶理论的气浮台姿态控制系统设计[D]. 庞慧.哈尔滨工业大学 2013
[6]基于气浮台的交会对接仿真控制系统设计与实现[D]. 刘宗明.哈尔滨工业大学 2011
[7]基于VxWorks的五自由度气浮台姿态控制系统的研究[D]. 杨其林.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3357360
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3357360.html
