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《基于編隊衛(wèi)星協(xié)同控制的空間柔性體展開方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、工程碩士學位論文基于編隊衛(wèi)星協(xié)同控制的空間柔性體展開方法研究DEPLOYABLEMETHODOFFLEXIBLESTRUCTUREBASEDONSPACECRAFTFORMATIONWITHCOOPERATINGCONTROL周浩哈爾濱工業(yè)大學2015年6月國內圖書分類號：V448.22學校代碼：10213國際圖書分類號：629.78密級：公開工程碩士學位論文基于編隊衛(wèi)星協(xié)同控制的空間柔性體展開方法研究碩士研究生：周浩導師：張澤旭教授申請學位：工程碩士學科：航天工程所在單位：飛行器動力學與控制研究所答辯日期：2015年6
2、月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:V448.22U.D.C.:629.78ThesisfortheMasterDegreeinEngineeringDEPLOYABLEMETHODOFFLEXIBLESTRUCTUREBASEDONSPACECRAFTFORMATIONWITHCOOPERATINGCONTROLCandidate：ZhouHaoSupervisor：Prof.ZhangZexuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecia
3、lty：AerospaceEngineeringSpacecraftDynamicsandControlAffiliation：InstituteDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology：哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文摘要目前，空間輕質柔性結構的展開方法主要有拋射展開、充氣展開、機械展開和自旋展開四種方式，這些展開方式都是基于單星平臺的，對柔性體的尺寸有很強的約束。隨著航天在軌服務的發(fā)展，大尺度柔性體的
4、展開越來越受到關注，基于單星平臺的展開方式已無法滿足需求。為此，本文提出了一種基于編隊衛(wèi)星協(xié)同控制技術的空間大尺度柔性體展開方法，這種方法的研究思路是采用編隊衛(wèi)星協(xié)同控制技術牽引柔性結構展開，將大尺度柔性體的展開控制與穩(wěn)定問題轉化為編隊衛(wèi)星協(xié)同控制問題，將展開過程中柔性體對編隊衛(wèi)星的影響作為編隊衛(wèi)星控制系統(tǒng)的擾動力。本文的主要研究工作如下。首先，利用基于物理特性的布料仿真技術對空間柔性體進行仿真。運用質點-彈簧模型進行建模并對各質點進行受力分析；通過顯式積分方法求解各質點下一時刻的位置和速度；仿真中加入變形約束防止仿真出
5、現(xiàn)―失真‖、―超彈‖等現(xiàn)象。其次，建立衛(wèi)星編隊動力學模型?；趫D論知識描述編隊衛(wèi)星間的通訊拓撲關系；由單星相對某一參考點的單星軌道動力學推導出多星相對軌道動力學；分析多星軌道動力學微分方程解析解確定編隊衛(wèi)星編隊飛行的必要條件。最后，將柔性繩網(wǎng)擾動作為控制系統(tǒng)擾動力，將控制輸入受限以及能量最優(yōu)作為控制器約束條件，提出編隊衛(wèi)星相對軌道轉移協(xié)同控制算法。并結合柔性體動力學仿真進行基于編隊衛(wèi)星協(xié)同控制的空間柔性體展開方法的仿真實驗與分析。關鍵詞：柔性體展開；質點-彈簧模型；編隊衛(wèi)星；協(xié)同控制-I-哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文A
6、bstractCurrently,therearefourbasicdeployablemethodsoflightweightflexiblestructureinspace:projectiondeployable,inflationdeployable,mechanicaldeployableandspindeployable.Buttheabovefourdeployablemethodsbothoperateonasinglesatellite,thenthesizeofthatlightweightflexi
7、blestructureislimited.Astheaerospaceindustrydevelops,theneedforbiggersizeisgrowing.Thosedeployablemethodsthatoperateonasinglesatellitecannolongermeetthedemand.Weneedtofindanewreliabilitydeployablemethod.Soanewdeployablemethodbasedonspacecraftformationwithcooperat
8、ingcontrolispresentedinthispaper.Theoverallideaofthispaperisdeploymentbythespacecraftformationwithcooperatingcontroldrawing.Thispapertransformsdeployablestabil
