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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(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、工程碩士學(xué)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(xué)2015年6月國內(nèi)圖書分類號：V448.22學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：629.78密級：公開工程碩士學(xué)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(dǎo)師：張澤旭教授申請學(xué)位：工程碩士學(xué)科：航天工程所在單位：飛行器動力學(xué)與控制研究所答辯日期：2015年6
2、月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)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(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要目前，空間輕質(zhì)柔性結(jié)構(gòu)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(wù)的發(fā)展，大尺度柔性體的
4、展開越來越受到關(guān)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(shù)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(shù)牽引柔性結(jié)構(gòu)展開，將大尺度柔性體的展開控制與穩(wěn)定問題轉(zhuǎn)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(shù)對空間柔性體進行仿真。運用質(zhì)點-彈簧模型進行建模并對各質(zhì)點進行受力分析；通過顯式積分方法求解各質(zhì)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(xué)模型?；趫D論知識描述編隊衛(wèi)星間的通訊拓?fù)潢P(guān)系；由單星相對某一參考點的單星軌道動力學(xué)推導(dǎo)出多星相對軌道動力學(xué)；分析多星軌道動力學(xué)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(zhuǎn)移協(xié)同控制算法。并結(jié)合柔性體動力學(xué)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(guān)鍵詞：柔性體展開；質(zhì)點-彈簧模型；編隊衛(wèi)星；協(xié)同控制-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文A
6、bstractCurrently,therearefourbasicdeployablemethodsoflightweightflexiblestructureinspace:projectiondeployable,inflationdeployable,mechanicaldeployableandspindeployable.Buttheabovefourdeployablemethodsbothoperateonasinglesatellite,thenthesizeofthatlightweightflexi
7、blestructureislimited.Astheaerospaceindustrydevelops,theneedforbiggersizeisgrowing.Thosedeployablemethodsthatoperateonasinglesatellitecannolongermeetthedemand.Weneedtofindanewreliabilitydeployablemethod.Soanewdeployablemethodbasedonspacecraftformationwithcooperat
8、ingcontrolispresentedinthispaper.Theoverallideaofthispaperisdeploymentbythespacecraftformationwithcooperatingcontroldrawing.Thispapertransformsdeployablestabil
