太空飛行器控制基礎

太空飛行器控制基礎

《太空飛行器控制基礎》是2020年清華大學出版社出版的圖書,作者是張濤、王學謙、劉宜成。

基本介紹

  • 書名:太空飛行器控制基礎
  • 作者:張濤、王學謙、劉宜成
  • 出版社:清華大學出版社
  • 出版時間:2020年4月1日
  • 定價:59 元
  • ISBN:9787302547334
  • 印次:1-1
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

隨著我國航天事業的發展,作為控制科學與工程的二級學科,導航、制導與控制專業近年來迅速發展,從事航天領域的導航與控制方面研究的人員也逐年增加。因此,筆者編寫本書來幫助該專業的學生迅速、紮實地掌握該領域的基本知識,為今後從事這方面的研究工作打下基礎。本書內容針對航天領域中太空飛行器控制問題,分別介紹太空飛行器的基本概念、數學建模、控制系統結構、主要控制算法、控制仿真、控制系統設計及其套用等知識。本書側重基礎知識的論述和工程素質的培養,使學生在此基礎上擴展相應知識並進行相關領域的研究。

圖書目錄

第1章太空飛行器概論
1.1太空飛行器的基本概念及其發展歷程
1.2太空飛行器的分類及其基本組成
1.3太空飛行器控制概述
1.4典型太空飛行器介紹
1.4.1衛星導航系統
1.4.2月球探測器
1.4.3行星際探測器
1.4.4載人太空飛行器
第2章太空飛行器數學模型
2.1空間坐標系系統
2.1.1研究軌道運動的常用坐標系
2.1.2研究姿態運動的常用坐標系
2.1.3描述相對運動的坐標系
2.2太空飛行器的軌道運動學和動力學
2.2.1軌道基本定律
2.2.2軌道力學和運動方程
2.2.3軌道幾何特性
2.2.4軌道描述
2.2.5軌道攝動
2.3太空飛行器的姿態運動學和動力學
2.3.1空間姿態變換
2.3.2姿態運動學和動力學
2.4空間環境干擾力矩分析
2.4.1氣動力矩
2.4.2重力梯度力矩
2.4.3磁干擾力矩
2.4.4輻射力矩
第3章太空飛行器控制系統結構
3.1系統組成與結構
3.2測量敏感器
3.2.1紅外地球敏感器
3.2.2太陽敏感器
3.2.3星敏感器
3.2.4磁強計
3.2.5GPS
3.2.6陀螺
3.2.7加速度計
3.3執行機構
3.3.1噴氣推進執行機構
3.3.2飛輪
3.3.3磁力矩器及其他執行機構
3.3.4執行機構小結
3.4星載計算機
3.4.1研究背景
3.4.2基本概念、原理和方法
3.4.3關鍵技術研究
3.4.4存在問題及套用前景
第4章太空飛行器軌道
4.1太空飛行器軌道確定
4.1.1初始軌道的設計
4.1.2軌道改進
4.1.3觀測數據的預處理和精度分析
4.2太空飛行器軌道控制概念
4.2.1火箭推進定律
4.2.2軌道控制方法
4.2.3軌道測量系統
4.2.4控制器
4.2.5推進分系統
4.3太空飛行器軌道機動
4.3.1軌道機動的概念和分類
4.3.2推力及運動模型
4.4太空飛行器軌道保持
4.4.1軌道保持的概念
4.4.2地球靜止衛星的軌道保持
4.4.3太陽同步軌道衛星的軌道保持
4.4.4靜止軌道多星共位位置保持
第5章太空飛行器姿態控制
5.1太空飛行器姿態確定
5.1.1姿態敏感器
5.1.2姿態確定的作用及意義
5.1.3太空飛行器姿態確定算法
5.2太空飛行器被動姿態控制
5.2.1自旋衛星的穩定性和章動性
5.2.2雙自旋衛星穩定系統
5.2.3重力梯度穩定系統
5.2.4其他被動姿態穩定系統
5.3太空飛行器主動姿態控制
5.3.1噴氣推力姿態穩定原理
5.3.2太空飛行器的噴氣推力器系統
5.3.3飛輪姿態穩定原理
5.3.4零動量反作用輪三軸姿態穩定系統
5.3.5偏置動量輪三軸姿態穩定系統
5.4太空飛行器姿態機動
5.4.1自旋穩定衛星的噴氣姿態機動
5.4.2自旋穩定衛星磁線圈姿態機動
5.4.3太空飛行器的姿態捕獲
第6章太空飛行器控制仿真
6.1太空飛行器控制仿真基本原理
6.1.1太空飛行器仿真技術分類
6.1.2國內外研究現狀
6.2太空飛行器控制計算機仿真
6.2.1系統功能設計
6.2.2系統結構設計
6.2.3資料庫設計
6.3太空飛行器控制計算機仿真案例
6.3.1動力學模組
6.3.2敏感器模組
6.3.3執行機構模組
6.3.4模型驗證實例
6.4太空飛行器控制物理仿真
第7章太空飛行器控制系統設計與套用
7.1衛星控制系統設計
7.1.1衛星控制系統概述
7.1.2衛星姿態控制
7.1.3衛星軌道控制
7.2空間機器人控制系統設計及其撓性控制
7.2.1空間機器人概述
7.2.2空間機器人運動學與動力學
7.2.3空間機器人撓性控制
7.3載人飛船控制系統設計及再入返回控制
7.3.1太空飛行器自主規劃模型
7.3.2載人飛船飛行程式自主規劃系統
7.3.3載人飛船的再入返回
7.4太空梭控制系統設計及其再入著陸控制
7.4.1太空梭概述
7.4.2太空梭控制系統設計
7.4.3太空梭再入著陸控制
7.5空間站控制系統設計及其交會對接控制
7.5.1空間站概述
7.5.2空間站發展歷史
7.5.3空間站控制技術
7.5.4空間交會對接技術
參考文獻

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