存在飞轮摩擦力矩的挠性卫星自适应控制方法研究

发布时间：2017-07-27 08:09

  本文关键词：存在飞轮摩擦力矩的挠性卫星自适应控制方法研究

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【摘要】：随着人类对宇宙空间的探索,开发和利用,空间技术从上个世纪60年代到今天得到了快速的发展,但是发展的同时也遇到了各种各样的复杂的问题,其中对空间飞行器进行精准的控制成为空间飞行器进行机动和成功的完成空间任务的关键问题。在实际工程中,空间飞行器受到反作用飞轮摩擦力矩,飞行器自身挠性,飞行器自身转动惯量不确定等多种非线性等因素的干扰,使得对其精确地控制变成一个困难的问题。本文针对了以上的情形,特别是考虑到挠性卫星反作用飞轮工作产生摩擦力矩和转动惯量不确定情况下,主要研究了以下方面的内容:针对包含挠性部件的空间飞行器为目标对象,考虑反作用飞轮在工作时产生的未知摩擦力矩干扰,通过边界条件,构造自适应控制律,使得空间飞行器完成姿态跟踪的任务,仿真结果说明控制规律的有效性。针对包含挠性部件的空间飞行器为目标对象,考虑空间飞行器转动惯量不确定以及反作用飞轮未知摩擦力矩干扰,构造自适应控制律,使得空间飞行器完成姿态跟踪的任务,仿真结果说明控制规律的有效性。针对包含挠性部件的空间飞行器为目标对象,考虑空间飞行器转动惯量不确定以及反作用飞轮未知摩擦力矩干扰,基于自适应估计,设计挠性卫星的反步控制,完成姿态跟踪的任务,仿真结果说明控制规律的有效性。
【关键词】：挠性卫星 摩擦力矩 滑模控制 自适应控制 反步控制
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V448.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-16
• 1.2.1 挠性航天器研究现状9-11
• 1.2.2 滑模变结构控制的研究现状11-14
• 1.2.3 航天器干扰抑制的研究现状14-16
• 1.3 本文的主要研究内容16-17
• 第2章 动力学模型和基本理论17-30
• 2.1 引言17
• 2.2 挠性航天器动力学模型17-20
• 2.2.1 本文采用的坐标系17
• 2.2.2 航天器姿态运动模型17-19
• 2.2.3 挠性航天器姿态动力学模型19-20
• 2.3 飞轮摩擦力矩模型20-23
• 2.4 非线性系统控制理论23-28
• 2.4.1 变结构滑模控制23-26
• 2.4.2 自适应控制26-28
• 2.5 反步控制设计方法28-29
• 2.6 本章小结29-30
• 第3章 考虑飞轮摩擦力情况下姿态跟踪的自适应控制30-41
• 3.1 引言30
• 3.2 卫星相对姿态运动描述30-32
• 3.3 挠性卫星姿态变结构自适应控制32-37
• 3.4 仿真及结果分析37-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第4章 转动惯量不确定情况下姿态跟踪的自适应控制41-51
• 4.1 引言41
• 4.2 挠性卫星变结构滑模自适应控制41-47
• 4.3 仿真及结果分析47-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第5章 基于自适应估计的挠性卫星反步控制51-59
• 5.1 引言51
• 5.2 基于自适应估计设计反步控制器51-56
• 5.3 仿真及结果分析56-58
• 5.4 本章小结58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-65
• 致谢65

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本文编号：580447