發(fā)布時間：2019-08-03 14:15

【摘要】：目前,空間輕質(zhì)柔性結(jié)構(gòu)的展開方法主要有拋射展開、充氣展開、機械展開和自旋展開四種方式,這些展開方式都是基于單星平臺的,對柔性體的尺寸有很強的約束。隨著航天在軌服務(wù)的發(fā)展,大尺度柔性體的展開越來越受到關(guān)注,基于單星平臺的展開方式已無法滿足需求。為此,本文提出了一種基于編隊衛(wèi)星協(xié)同控制技術(shù)的空間大尺度柔性體展開方法,這種方法的研究思路是采用編隊衛(wèi)星協(xié)同控制技術(shù)牽引柔性結(jié)構(gòu)展開,將大尺度柔性體的展開控制與穩(wěn)定問題轉(zhuǎn)化為編隊衛(wèi)星協(xié)同控制問題,將展開過程中柔性體對編隊衛(wèi)星的影響作為編隊衛(wèi)星控制系統(tǒng)的擾動力。本文的主要研究工作如下。首先,利用基于物理特性的布料仿真技術(shù)對空間柔性體進(jìn)行仿真。運用質(zhì)點-彈簧模型進(jìn)行建模并對各質(zhì)點進(jìn)行受力分析;通過顯式積分方法求解各質(zhì)點下一時刻的位置和速度;仿真中加入變形約束防止仿真出現(xiàn) 失真‖、 超彈‖等現(xiàn)象。其次,建立衛(wèi)星編隊動力學(xué)模型�；趫D論知識描述編隊衛(wèi)星間的通訊拓?fù)潢P(guān)系;由單星相對某一參考點的單星軌道動力學(xué)推導(dǎo)出多星相對軌道動力學(xué);分析多星軌道動力學(xué)微分方程解析解確定編隊衛(wèi)星編隊飛行的必要條件。最后,將柔性繩網(wǎng)擾動作為控制系統(tǒng)擾動力,將控制輸入受限以及能量最優(yōu)作為控制器約束條件,提出編隊衛(wèi)星相對軌道轉(zhuǎn)移協(xié)同控制算法。并結(jié)合柔性體動力學(xué)仿真進(jìn)行基于編隊衛(wèi)星協(xié)同控制的空間柔性體展開方法的仿真實驗與分析。
【圖文】：

基于編隊衛(wèi)星協(xié)同控制的空間大尺度柔性體展開方法

、非合作目標(biāo)的一種有效手段，整個捕獲過程可以劃分個階段，，如圖 1-2 給出了空間飛網(wǎng)對非合作目標(biāo)捕獲，柔性繩網(wǎng)，收口裝置組成。主星負(fù)責(zé)向目標(biāo)發(fā)射繩網(wǎng)網(wǎng)捕獲目標(biāo)；接觸到目標(biāo)并包裹之后，收口裝置工作口裝置過載自動停止并鎖死，從而將目標(biāo)捕獲。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V448.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2522612