《太空飛行器姿態敏捷穩健控制方法與套用》是2021年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：太空飛行器姿態敏捷穩健控制方法與套用
- 作者：袁利,王淑一,雷擁軍
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2021年1月1日
- 開本：16 開
- 裝幀：精裝
- ISBN：9787030698384
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《太空飛行器姿態敏捷穩健控制方法與套用》以多年預先研究和工程型號研製成果為基礎，重點論述了敏捷太空飛行器姿態機動控制和穩健性設計的方法與技術。以太空飛行器快速姿態機動、快速穩定及穩健運行為目標，給出姿態機動所需的軌跡規劃方法、控制力矩陀螺操縱律設計、姿態機動控制方法與套用實例，並針對敏捷太空飛行器的特點，給出穩健控制所需的故障診斷及處置體系、系統安全性設計方法與套用等內容。
圖書目錄
目錄
第1章 緒論 1
1.1 敏捷太空飛行器的研製發展 1
1.2 太空飛行器敏捷控制技術的現狀與發展 5
1.2.1 敏捷機動姿態路徑規劃研究 5
1.2.2 敏捷機動控制研究 7
1.3 太空飛行器穩健控制技術的發展 8
1.3.1 太空飛行器敏捷穩健技術背景 8
1.3.2 太空飛行器穩健控制技術發展歷程 9
1.3.3 太空飛行器穩健控制技術研究現狀 10
1.3.4 太空飛行器穩健控制技術套用 12
參考文獻 15
第2章 姿態路徑規劃方法 18
2.1 概述 18
2.2 坐標系介紹 19
2.3 姿態重定向的路徑規劃 19
2.3.1 路徑規劃方法 19
2.3.2 適用於姿態重定向的基準重置方法 35
2.3.3 仿真實例 37
2.4 多邊界約束的路徑規劃 46
2.4.1 路徑規劃問題描述 46
2.4.2 方法實現 47
2.4.3 仿真實例 51
2.5 動目標跟蹤的路徑規劃 52
2.5.1 星體跟蹤動目標的路徑規劃 52
2.5.2 面向像移補償的動目標路徑規劃 56
參考文獻 62
第3章 控制力矩陀螺構型及操縱律設計 63
3.1 概述 63
3.2 單框架控制力矩陀螺精確模型 63
3.2.1 低速框架動力學模型 64
3.2.2 低速框架遲滯時延特性模型 69
3.2.3 高速轉子擾動模型 71
3.2.4 模型校驗 75
3.3 控制力矩陀螺構型設計 80
3.3.1 角動量包絡及奇異特性分析 80
3.3.2 標稱框架角設計 83
3.3.3 構型分析 84
3.4 控制力矩陀螺操縱律設計 89
3.4.1 剪刀型控制力矩陀螺操縱律 90
3.4.2 基於零運動奇異規避操縱方法 93
3.4.3 指令力矩螺旋式搜尋的操縱方法 98
3.4.4 指令力矩調節及動態分配操縱方法 103
3.4.5 變速控制力矩陀螺操縱律設計 109
參考文獻 115
第4章 敏捷太空飛行器姿態機動控制方法與套用 117
4.1 概述 117
4.2 面向敏捷成像任務的姿態機動控制實現 117
4.2.1 面向被動推掃的姿態重定向控制 118
4.2.2 面向主動推掃的動中成像姿態控制 125
4.3 敏捷太空飛行器姿態機動控制方法 131
4.3.1 撓性附屬檔案的模態參數辨識 131
4.3.2 基於CMG力矩矢量調節的姿態機動控制 136
4.3.3 基於撓性模態實時測量信息的姿態協調控制 146
4.4 姿態機動與附屬檔案指向的複合控制方法 151
4.4.1 附屬檔案敏捷指向規劃 151
4.4.2 運動補償與力矩補償 162
4.5 面向太空飛行器敏捷機動的陀螺誤差標校與系統時延補償 175
4.5.1 陀螺的全誤差標定 175
4.5.2 系統時延補償 181
參考文獻 187
第5章 敏捷太空飛行器穩健設計的故障定位方法 189
5.1 概述 189
5.2 穩健設計的故障定位框架體系 189
5.3 部件獨立故障定位方法 191
5.3.1 基於專家知識的故障定位方法 191
5.3.2 基於模型知識的故障定位方法 200
5.3.3 基於數據的故障定位方法 205
5.4 同類部件故障定位方法 209
5.4.1 基於平衡方程等價性的陀螺組件故障定位方法 209
5.4.2 基於奇偶空間的CMG組件故障定位方法 214
5.5 不同類部件故障定位方法 219
5.5.1 基於運動學模型的故障定位方法 219
5.5.2 基於動力學模型的故障定位方法 234
5.6 系統級故障檢測方法 238
5.7 故障定位結果融合方法 239
參考文獻 240
第6章 敏捷太空飛行器穩健設計的安全性策略及控制方法 242
6.1 概述 242
6.2 穩健系統的安全性設計策略 242
6.2.1 安全模式的總體設計 243
6.2.2 全姿態捕獲的邏輯設計 245
6.2.3 全姿態捕獲的控制設計 246
6.3 系統欠配置下的姿態控制方法 248
6.3.1 無角速度測量的自旋狀態確定 249
6.3.2 無角速度測量的太陽搜尋及對日定向控制 258
6.3.3 無角速度測量的異常姿態轉正常的控制方法 263
6.3.4 控制力矩陀螺欠配置的三軸姿態穩定控制 272
6.3.5 推力器欠配置的三軸角速度控制 279
參考文獻 286
