本文關(guān)鍵詞：帶撓性附件衛(wèi)星的姿態(tài)控制

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【摘要】：早期的衛(wèi)星設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊,構(gòu)型簡單,在姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)將衛(wèi)星看作剛體就可以獲得滿意的姿態(tài)控制精度。為滿足現(xiàn)代航天任務(wù)需求,衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜,衛(wèi)星撓性附件數(shù)量和尺寸不斷增加。這些撓性附件容易因受到衛(wèi)星自身機(jī)動(dòng)或外界干擾而發(fā)生振動(dòng)。當(dāng)撓性附件的低階振動(dòng)頻率接近姿態(tài)控制系統(tǒng)帶寬時(shí),其振動(dòng)信號(hào)就會(huì)通過測量裝置進(jìn)入到姿態(tài)控制系統(tǒng),給姿態(tài)控制精度、甚至穩(wěn)定性帶來影響。本文以帶撓性附件衛(wèi)星為研究對(duì)象,以衛(wèi)星俯仰通道控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例,為實(shí)現(xiàn)帶撓性附件衛(wèi)星的高精度姿態(tài)控制,設(shè)計(jì)了包含控制器和結(jié)構(gòu)濾波器在內(nèi)的姿態(tài)控制系統(tǒng)。本文首先對(duì)剛體衛(wèi)星及帶有撓性附件衛(wèi)星的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了詳細(xì)的分析與建模；其次,提出了針對(duì)衛(wèi)星俯仰通道姿態(tài)控制的PD控制加帶有調(diào)整系數(shù)的結(jié)構(gòu)濾波器控制器設(shè)計(jì)；再次,主要針對(duì)帶撓性附件衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間存在的不確定性,分別仿真模擬了撓性附件的一階頻率變化不同情況時(shí)的系統(tǒng)響應(yīng)；最后,在已有理論工作和模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上,針對(duì)撓性附件衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間的不確定性,分析設(shè)計(jì)了基于最小二乘法辨識(shí)的自適應(yīng)結(jié)構(gòu)濾波器控制器設(shè)計(jì)。建立了符合任務(wù)要求的針對(duì)帶有撓性附件衛(wèi)星的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的姿態(tài)控制系統(tǒng),即使在撓性附件振動(dòng)頻率改變的條件下,仍能保持較高的姿態(tài)控制精度。
【關(guān)鍵詞】：姿態(tài)控制系統(tǒng) 撓性附件振動(dòng) 自適應(yīng)結(jié)構(gòu)濾波器 在軌辨識(shí)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V448.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 研究背景與意義8-10
• 1.3 研究歷史與現(xiàn)狀10-13
• 1.4 論文章節(jié)安排13-14
• 2 帶撓性附件衛(wèi)星的動(dòng)力學(xué)方程14-30
• 2.1 坐標(biāo)系及坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換14-16
• 2.1.1 常用坐標(biāo)系定義14-15
• 2.1.2 坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換15-16
• 2.2 歐拉角動(dòng)力學(xué)方程16-18
• 2.3 剛體衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程18-19
• 2.4 剛體衛(wèi)星模型線性化19-21
• 2.5 撓性衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程21-29
• 2.6 小結(jié)29-30
• 3 帶有大型撓性附件衛(wèi)星的經(jīng)典控制方法30-41
• 3.1 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)濾波器設(shè)計(jì)31-36
• 3.2 帶調(diào)整系數(shù)的結(jié)構(gòu)濾波器設(shè)計(jì)36-40
• 3.3 小結(jié)40-41
• 4 自適應(yīng)結(jié)構(gòu)濾波器設(shè)計(jì)41-61
• 4.1 最小二乘法48-49
• 4.2 自適應(yīng)結(jié)構(gòu)濾波器設(shè)計(jì)49-60
• 4.2.1 針對(duì)一階頻率變化的自適應(yīng)結(jié)構(gòu)濾波器設(shè)計(jì)50-54
• 4.2.2 針對(duì)一、二階頻率變化的自適應(yīng)結(jié)構(gòu)濾波器設(shè)計(jì)54-58
• 4.2.3 針對(duì)阻尼比變化的自適應(yīng)結(jié)構(gòu)濾波器設(shè)計(jì)58-60
• 4.3 小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況65-66
• 致謝66-67

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李寶綬;;帶撓性附件衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)模型簡化方法[J];航天控制;1983年04期

2 蔣建平,李東旭;航天器撓性附件剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模與仿真[J];宇航學(xué)報(bào);2005年03期

3 劉暾,楊大明;帶撓性附件衛(wèi)星的模型化及截?cái)郲J];宇航學(xué)報(bào);1989年04期

4 李季蘇;牟小剛;吳振嵩;王楠;汪春濤;;撓性附件衛(wèi)星物理仿真技術(shù)及試驗(yàn)研究[J];控制工程;1994年02期

5 匡金爐;帶撓性附件的航天器系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究[J];宇航學(xué)報(bào);1998年02期

6 蔣建平,李東旭;帶撓性附件航天器剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)[J];上海航天;2005年05期

7 劉暾,楊大明;撓性衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)及姿態(tài)控制模型的建立[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1985年A8期

8 李鐵壽;;帶撓性附件的陀螺體航天器的運(yùn)動(dòng)方程和穩(wěn)定性[J];航天控制;1985年02期

9 沈少萍;李智斌;;帶可收縮撓性附件受控航天器穩(wěn)定性分析[J];航天控制;2008年03期

10 沈少萍;;帶有可伸縮撓性附件航天器的姿態(tài)控制[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2009年08期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 杜磊;楊照華;郭雷;;帶撓性附件小衛(wèi)星的自抗擾控制[A];中國宇航學(xué)會(huì)深空探測技術(shù)專業(yè)委員會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

2 沈少萍;吳宏鑫;李智斌;;帶可收縮撓性附件受控航天器穩(wěn)定性分析[A];第二十六屆中國控制會(huì)議論文集[C];2007年

3 沈少萍;;特征模型自適應(yīng)控制方法在帶有可伸縮撓性附件航天器姿態(tài)控制中的應(yīng)用[A];2007系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

4 李洋;仇原鷹;張軍;彭福軍;;基于SDRE和PPF方法的撓性航天器姿態(tài)與振動(dòng)主動(dòng)控制研究[A];2009年中國智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第一分冊(cè)）[C];2009年

5 劉鑄永;洪嘉振;;柔性航天器變軌時(shí)驅(qū)動(dòng)力矩研究[A];第七屆全國多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)暨第二屆全國航天動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文集[C];2011年

6 趙發(fā)剛;周徐斌;申軍烽;杜冬;;航天器在軌模態(tài)辨識(shí)技術(shù)的探討[A];機(jī)械動(dòng)力學(xué)理論及其應(yīng)用[C];2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 楊軍波;航天器撓性附件動(dòng)力學(xué)的若干基礎(chǔ)問題研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

2 丁鵬;復(fù)雜衛(wèi)星撓性附件在軌辨識(shí)及主動(dòng)抑制技術(shù)[D];上海交通大學(xué);2014年

3 譚利臨;航天器撓性附件動(dòng)力學(xué)相似性理論及實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 王海旭;帶撓性附件衛(wèi)星的姿態(tài)控制[D];大連理工大學(xué);2015年

5 史月;撓性附件模擬器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 王欽;航天器姿態(tài)和撓性附件動(dòng)力學(xué)分析與仿真驗(yàn)證研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

7 張勇;航天器模擬試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

8 盛偉強(qiáng);火星近火點(diǎn)捕獲制動(dòng)姿軌一體化控制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 石宏睿;空間站力矩平衡姿態(tài)研究與姿態(tài)控制器設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：779528