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欠驱动航天器相对运动的姿轨耦合控制
广义逆 滑模变结构控制 伪谱法 对偶四元数
2013/4/17
针对欠驱动的非对称航天器设计六自由度相对运动的姿轨耦合控制器. 首先, 给出用对偶四元数描述的六自由度相对运动模型; 然后, 基于矩阵广义逆和空控制向量提出广义的滑模控制器, 以实现相对姿态欠驱动控制的渐近稳定; 最后, 考虑姿轨耦合特性, 利用高斯伪谱法和非线性规划得到相对轨道运动能量最省的轨迹, 进而利用滑模变结构控制实现对该轨迹的跟踪. 仿真结果表明, 所提出的方法是有效和可行的, 而且较其...
研究了在输入饱和约束条件下的航天器相对运动的姿态和轨道一体化控制问题。首先,基于单位对偶四元数给出了航天器6自由度相对运动的数学模型,利用误差对偶四元数来描述航天器的相对姿态和相对位置。接着,针对输入饱和问题,提出了一种对航天器模型参数不确定性和外部有界干扰具有较强鲁棒性的自适应控制器,并通过李雅普诺夫方法从理论上严格证明了整个闭环系统的全局渐近稳定性。最后,通过数值仿真来验证设计方法的有效性和可...
采用基于相对轨道要素的方法,建立了计算碰撞概率的数学模型。在二体圆轨道条件下,推导验证了与基于Clohessy-Wiltshire(C-W)方程的碰撞模型的等价关系,并解决了C-W方程存在的若干问题。在航天器近距离相对运动构型设计中提出了基于相对轨道要素的碰撞分析方法,突出了相对轨道要素在构型设计以及碰撞分析中的作用。分析了地球非球形引力摄动(主要是J2项摄动)对轨道误差的影响,推导了相对轨道要素...