《多模組太空飛行器的控制及實時仿真技術》是2014年出版的圖書，作者是李新洪、姚紅、趙繼廣。
基本介紹
- 書名：多模組太空飛行器的控制及實時仿真技術
- 作者：李新洪、姚紅、趙繼廣
- ISBN：978-7-118-09327-8
- 頁數：180
- 定價：48.00
- 出版時間：2014年3月
- 裝幀：平裝
- 開本：16
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書介紹了多模組太空飛行器控制與仿真領域的一些相關技術問題。本書共 分8 章,第1 章介紹了多模組太空飛行器控制與仿真技術發展狀況,第2 章和第3 章 介紹了太空飛行器從遠距離到超近距離的自主交會及逼近控制過程,第4 章介紹了 機械臂空間機器人的動力學與控制及其可視化仿真,第5 章介紹了多個太空飛行器 之間相對運動的協同控制,第6 章和第7 章介紹了基於Simulink 開展的太空飛行器 分散式實時仿真以及並行實時仿真,第8 章介紹了基於半實物仿真環境開展的 太空飛行器協同控制和目標捕獲的地面仿真實驗。 本書適合具有太空飛行器姿態軌道動力學與控制基礎知識的高年級本科生和研 究生使用,對從事飛行器控制與總體設計的相關工程技術人員也有參考價值。
圖書目錄
第1 章多模組太空飛行器及其控制與仿真技術發展狀況 1
1. 1多模組太空飛行器的概念內涵 1
1. 2多模組太空飛行器的發展現狀和趨勢 3
1. 3多模組太空飛行器的控制及實時仿真技術 7
1. 3. 1編隊飛行控制技術 7
1. 3. 2姿態軌道同步控制技術 9
1. 3. 3空間機器人控制技術 10
1. 3. 4多模組太空飛行器實時仿真技術 12
第2 章多模組太空飛行器自主交會及捕獲技術 15
2. 1相對運動及其控制數學模型 16
2. 1. 1相對運動的描述 16
2. 1. 2交會控制與編隊控制的等價性 18
2. 1. 3太空飛行器交會的三衝量控制方法 19
2. 1. 4太空飛行器交會的Lambert 兩衝量控制方法 20
2. 2遠距離交會策略 21
2. 3接近繞飛以及捕獲過程 24
2. 3. 1接近階段 24
2. 3. 2繞飛階段 27
2. 3. 3捕獲階段 33
2. 4相對導航分析 35
2. 4. 1擴展卡爾曼濾波 35
2. 4. 2相對導航濾波算法 37
2. 4. 3仿真條件 39
2. 4. 4仿真結果 40
第3 章多模組太空飛行器相對位姿估計及同步控制 43
3. 1單目相機位姿估計 43
3. 1. 1數學描述 43
3. 1. 2非線性最小二乘算法 46
3. 1. 3仿真算例 47
3. 2雙目立體相機3D 重構 49
3. 3基於像點運動的位姿估計 51
3. 4基於Cayley 變換的位姿估計算法 54
3. 4. 1數學模型 54
3. 4. 2仿真算例 56
3. 5非合作目標太空飛行器的位姿跟蹤控制 58
3. 5. 1相對姿態運動的數學模型 58
3. 5. 2相對位置運動的數學模型 59
3. 5. 3仿真算例 62
第4 章空間機械臂軌跡規劃與控制技術 65
4. 1符號定義 65
4. 2空間機器人運動學方程 67
4. 3空間機器人動力學方程 71
4. 4動力學方程的具體計算 73
4. 5機械臂關節角的軌跡規劃及其控制 77
4. 6基於SimMechanics 工具箱的空間機器人動力學可視化仿真 83
4. 6. 1SimMechanics 工具箱簡介 83
4. 6. 2基於二代SimMechanics 工具箱的空間機器人
動力學建模 84
4. 6. 3空間機器人系統及其運動過程的可視化仿真 84
第5 章基於NSB 的多模組太空飛行器協同控制 89
5. 1NSB 協同控制方法 89
5. 1. 2運動速度指令的計算 90
5. 2多模組太空飛行器NSB 協同控制仿真實例 96
5. 2. 1整體平移 96
5. 2. 2整體聚散 96
5. 2. 3相對重心的構形變換 98
5. 2. 4相對定點的構形變換 98
5. 2. 5碰撞避免 99
第6 章基於xPC 目標機的分散式實時仿真技術 103
6. 1多模組太空飛行器分散式實時仿真系統方案 103
6. 1. 1仿真系統總體方案 103
6. 1. 2仿真系統硬體組成 104
6. 2分散式xPC 實時仿真系統的構建 111
6. 3分散式xPC 目標機之間的通信 119
6. 3. 1RS232 串口通信Simulink 模組 119
6. 3. 2CAN 通信Simulink 模組 126
6. 3. 3反射記憶體網通信Simulink 模組 132
第7 章基於iHawk 的並行實時仿真 139
7. 1平行實時仿真技術介紹 139
7. 1. 1實時仿真系統的特殊需求 139
7. 1. 2實時仿真系統的體系結構 141
7. 1. 3並行實時仿真計算機 143
7. 1. 4Simwb 軟體介紹 146
7. 2並行仿真中的多模組調度 148
7. 2. 1Simulink 模型在Simwb 中的編輯和編譯 148
7. 2. 2衛星子系統RTW 模組在Simwb 中的並行實時調度 151
7. 3基於Workbench 的多模組並行實時仿真 153
第8 章多模組太空飛行器控制的半實物仿真 160
8. 1多模組太空飛行器半實物仿真環境 160
8. 2多模組太空飛行器NSB 協同控制仿真實例 163
8. 2. 1仿真實例的設計 163
8. 2. 2全數字仿真結果 163
8. 2. 3實物仿真結果 166
8. 3多模組太空飛行器目標捕獲仿真實例 171
參考文獻 177"第1 章多模組太空飛行器及其控制與仿真技術發展狀況 1
