检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

常值推力下面内轨道优化的一种改进间接法

北京航空航天大学学报 2017年第5期43卷 894-901页

作者：赵国伟李德金宋婷武海雷北京航空航天大学宇航学院北京100083 上海航天控制技术研究所研发中心上海201109 上海市空间智能控制技术重点实验室上海201109

针对常值推力下航天器面内轨道转移燃耗最省的轨道优化问题,利用极大值原理导出了最优轨迹下推力方向角应满足的控制方程,结合动力学方程建立了一种求解航天器面内最优转移轨道的改进间接法,及其在推力方向角调节能力受限条件下的应用... 详细信息

针对常值推力下航天器面内轨道转移燃耗最省的轨道优化问题,利用极大值原理导出了最优轨迹下推力方向角应满足的控制方程,结合动力学方程建立了一种求解航天器面内最优转移轨道的改进间接法,及其在推力方向角调节能力受限条件下的应用方法。由于避免了协态变量微分方程组的求解,改进间接法相对于传统间接法降低了初值猜测的难度和计算量;与采用Gauss伪谱法求解相比,所建立的改进间接法求解结果精度更高,数值光滑性更好。仿真算例表明:推力方向角调节能力受限会改善推力方向角变化规律,降低推力方向角变化范围;就燃耗而言,推力越大燃耗越多,优化轨道节省燃耗更加显著。

关键词：轨道转移最优控制常值推力极大值原理共面轨道

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

常值推力下相对运动轨迹规划方法研究

常值推力下相对运动轨迹规划方法研究

作者：吕杰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

编队飞行是当今小卫星的发展趋势,构形重构是编队飞行的关键技术之一。编队飞行卫星构形重构过程本质上是一个相对运动轨迹规划问题。本文针对常值小推力作用下,能量最优的构形重构问题进行研究,主要研究内容如下:首先,基于螺旋运动理论... 详细信息

编队飞行是当今小卫星的发展趋势,构形重构是编队飞行的关键技术之一。编队飞行卫星构形重构过程本质上是一个相对运动轨迹规划问题。本文针对常值小推力作用下,能量最优的构形重构问题进行研究,主要研究内容如下:首先,基于螺旋运动理论,以对偶四元数为工具,对于姿态和轨道,分别考虑重力梯度力矩和J项摄动的影响和建立了编队飞行卫星相对运动姿轨耦合动力学模型。分析了姿轨耦合产生的原因,并通过仿真对比给出了姿轨耦合的影响。然后,利用有限傅里叶级数方法对常值推力条件下能量最优构形重构过程的相对运动轨迹进行了快速设计,得到了转移轨迹解析解。并与高斯伪谱法进行了对比,验证了求解结果的正确性,也反映了该方法的快速性和有效性。接下来,对常值推力作用下构形重构问题进行了研究。因为只有一个推力器,所以只能通过规划姿态,调整推力方向,来实现构形变换。该部分以上一部分的结果来生成期望姿态曲线的初始估计,最后利用Legendre伪谱法成功求解了该问题。最后,利用间接法对该问题进行了求解。利用极大值原理推导给出了最优控制输入的表达式。给出了状态方程和协态方程的基本解阵。在此基础之上证明了协态变量初值满足归一化条件。然后,根据系统的Hamilton函数等于常数的条件,构造了关于协态变量初值的线性方程组。结合形状法结果对协态变量初值进行了估算。对所得结果进行优化,得到了精确的协态变量初值,成功的求解了该问题。最后使用同伦法将所得结果扩展到了一般椭圆轨道伴飞的情况。

关键词：构形重构常值推力能量最优傅里叶级数法 Legendre伪谱法协态变量初值估计

三轴稳定拦截器常值推力姿态控制系统优化设计

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

火力与指挥控制 2010年第6期35卷 162-165页

作者：赵畅李小兵万少松空军工程大学导弹学院陕西三原713800

针对大气层外拦截器常值姿态控制问题,设计了一种"数字变推力"姿态控制系统。通过对拦截器动力学环节合理简化,应用线性二次型最优控制理论(LQR),设计出连续型角度最优控制律,并依据廉价控制、昂贵控制等原则,选择合适的加权矩阵推导出... 详细信息

针对大气层外拦截器常值姿态控制问题,设计了一种"数字变推力"姿态控制系统。通过对拦截器动力学环节合理简化,应用线性二次型最优控制理论(LQR),设计出连续型角度最优控制律,并依据廉价控制、昂贵控制等原则,选择合适的加权矩阵推导出控制量的解析表达式;根据PWPF((Pulse Width Pulse Frequency)调制原理,将用连续推力设计最优控制律用于常值推力发动机,实现了"数字变推力"姿态控制系统设计;考虑燃料消耗及PWPF线性工作区要求等应用PSO(Particle Swarm Optimization)优化算法对PWPF调制器参数进行了优化设计和仿真。仿真结果表明了该设计方法的有效性及工程应用价值。

关键词：拦截器姿态控制常值推力调宽调频粒子群算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

面内轨道转移过程中的绳系系统摆振特性研究

航空学报 2012年第7期33卷 1245-1254页

作者：孙亮赵国伟黄海朱鸥宁北京航空航天大学宇航学院北京100191

轨道转移过程中的绳系系统处于非开普勒轨道,导致系统呈现复杂的动力学行为并影响着星体的飞行安全,因此研究系统摆振特性具有重要的理论和实际意义。针对复杂的非线性和强耦合问题,利用动量矩定理建立绳系系统姿态动力学方程,以切向常... 详细信息

轨道转移过程中的绳系系统处于非开普勒轨道,导致系统呈现复杂的动力学行为并影响着星体的飞行安全,因此研究系统摆振特性具有重要的理论和实际意义。针对复杂的非线性和强耦合问题,利用动量矩定理建立绳系系统姿态动力学方程,以切向常值加速度轨道转移为任务背景,给出了系统质心运动轨迹;通过分析面内摆角的静态分岔现象,推导了面内、面外摆角的一阶摆动解析解;引入经典的珠点模型,研究系绳纵向和横向的振动特性,并分析了系绳摆动与系绳振动之间的耦合关系。仿真结果表明:面内轨道转移过程中,面内、面外摆角以固定的频率绕平衡位置做往返摆动,摆动频率大小以及平衡位置的变化均与系绳长度、推力加速度和所处轨道密切相关,面内摆角摆动频率接近轨道角频率时会引起共振现象,系绳在轨道转移过程中会出现大幅度横向振动等现象。

关键词：绳系系统轨道转移动力学摆振特性常值推力