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卫星编队飞行动力学建模与控制技术研究     在线阅读　整本下载　分章下载　分页下载 本系统暂不支持迅雷或FlashGet等下载工具
【英文题名】 Research on Modeling and Control Techniques for Satellite Formation Flying
【作者】 高有涛;
【导师】 陆宇平;
【学位授予单位】 南京航空航天大学;
【学科专业名称】 导航、制导与控制
【学位年度】 2010
【论文级别】 博士
【网络出版投稿人】 南京航空航天大学
【网络出版投稿时间】 2011-10-21
【关键词】 卫星编队飞行; 相对轨道; 相对姿态; 滑模控制; 神经网络; 反步法; 非线性观测器; 非合作目标编队飞行; 参数自适应控制;
【英文关键词】 satellite formation flying; relative orbit; relative attitude; sliding mode control; neural network; integrator backstepping; nonlinear observer; uncooperative formation flying; parameter adaptive control;
【中文摘要】 卫星编队飞行技术是空间技术的一个重要发展方向,卫星编队飞行相对运动控制技术是实现卫星编队飞行的关键技术之一。卫星编队飞行相对轨道运动和相对姿态运动控制系统的性能不仅取决于控制系统硬件的性能与精度,还与其所采用的控制算法密切相关。本文从动力学和控制的角度研究卫星编队飞行的相对轨道构形保持控制和相对姿态控制。 本文对比分析了卫星编队飞行的较一般非线性相对轨道运动模型与线性化模型以及C-W方程之间的模型误差。基于非线性相对轨道运动模型,研究了卫星编队飞行构形保持的非线性鲁棒控制方法,分别采用幂次趋近律、带边界层的幂次趋近律、指数趋近律和神经网络与指数趋近律相结合的滑模变结构控制方法设计了相对轨道构形保持控制律。 推导了卫星编队飞行的相对姿态动力学和运动学模型,该模型描述了卫星编队飞行过程中伴随星本体坐标系相对主星本体坐标系的相对姿态运动情况。基于相对姿态运动模型,分别采用滑模变结构控制方法和反步法设计了全状态反馈的相对姿态控制律。考虑编队卫星的载荷限制,以及角速度测量设备价格昂贵、易损坏等因素,论文提出了两种通过设计观测器来实现无角速度测量的相对姿态控制方法。第一种方法利用反步法设计角速度观测器来直...
【英文摘要】 Satellite formation flying (SFF) is an enabling technology for future space science mission. The control of relative states of a formation is one of the key technologies that maintain satellite formation. The control performances of relative position and relative attitude are not only decided by the quality of the hardware, but also depend on the control algorithms. In this thesis, the control algorithms used to maintain the desired relative position and desired relative attitude of SFF were studied from as...
【更新日期】 2011-11-08

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导师：陆宇平    导师单位：南京航空航天大学    学位授予单位：南京航空航天大学
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