基于控制力矩陀螺群的航天器姿态控制方法研究

目录

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状及分析

1.2.1 SGCMG在航天领域的应用

1.2.2 SGCMGs的奇异分析方法

1.2.3 SGCMGs的操纵律

1.2.4 基于SGCMGs的挠性航天器振动抑制方法

1.3 本文的主要内容

第2章 航天器姿态动力学与SGCMG系统

2.1 引言

2.2 刚体航天器姿态动力学与姿态机动

2.2.1 常用坐标系

2.2.2 刚体航天器姿态动力学与运动学方程

2.2.3 姿态机动控制方法

2.3 SGCMGs的基本原理

2.3.1 SGCMGs的力矩输出原理

2.3.2 SGCMGs常用构型

2.4 带有SGCMGs的挠性航天器姿态动力学

2.4.1 一般挠性航天器姿态动力学

2.4.2 柔性结构上安装SGCMGs的挠性航天器姿态动力学

2.5 本章小结

第3章 框架角空间下的SGCMGs快速奇异逃离操纵律

3.1 引言

3.2 奇异面分析

3.2.1 奇异原理

3.2.2 奇异类型

3.2.3 力矩空间、框架角空间与角动量空间之间的关系

3.3 框架角空间下的快速奇异逃离操纵律

3.3.1 奇异面边界

3.3.2 快速奇异逃离操纵律设计

3.3.3 整体操纵律设计

3.4 仿真结果与分析

3.4.1 仿真参数

3.4.2 仿真结果分析

3.5 本章小结

第4章 基于流形理论的SGCMGs奇异避免操纵律

4.1 引言

4.2 流形分析

4.2.1 流形与流形路径

4.2.2 奇异面的方向性

4.2.3 含有多个隐奇异点的流形

4.2.4 流形空间

4.3 框架角重定向操纵律设计

4.3.1 梯度法

4.3.2 最优初始框架角组合

4.3.3 框架角重定向

4.4 流形路径选择操纵律设计

4.4.1 梯度法

4.4.2 流形路径选择操纵律设计

4.5 仿真结果与分析

4.5.1 仿真参数

4.5.2 仿真结果分析

4.6 本章小结

第5章 基于SGCMGs的挠性航天器振动抑制方法

5.1 引言

5.2 控制器设计

5.2.1 挠性航天器姿态动力学模型

5.2.2 控制器设计

5.3 模态力矩补偿器设计

5.3.1 模态分析

5.3.2 模态力矩补偿器设计

5.4 操纵律设计

5.4.1 模态奇异状态

5.4.2 模态奇异分析

5.4.3 操纵律设计

5.5 仿真结果与分析

5.5.1 仿真参数

5.5.2 仿真结果分析

5.6 本章小结

第6章 基于SGCMGs的挠性航天器姿态机动与振动抑制一体化控制

6.1 引言

6.2 控制器与操纵律设计

6.2.1 挠性航天器姿态动力学模型

6.2.2 控制器设计

6.2.3 SGCMGs操纵律设计

6.3 模态分析

6.4 仿真结果与分析

6.4.1 仿真参数

6.4.2 仿真结果分析

6.5 本章小结

结论

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文及其他成果

声明

致谢

个人简历