模块变形航天器的姿态控制技术
本书特色
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模块变形航天器因系统动力学参数随时间变化，给姿态控制带来了新的挑战。
《模块变形航天器的姿态控制技术》围绕模块变形航天器转动惯量在轨辨识与组合航天器姿态控制两个方面的问题进行了深入研究。内容包括：模块变形航天器姿态动力学建模方法；航天器转动惯量在轨辨识；优激励轨迹设计；时变参数航天器自适应控制；航天器有限时间姿态控制；执行器饱和条件下的姿态跟踪控制；无退绕姿态控制等。
《模块变形航天器的姿态控制技术》的特色在于将姿态控制律在特殊正交李群SO（3）上进行设计，避免了不稳定的退绕现象。
《模块变形航天器的姿态控制技术》提出的控制方法和辨识方法，可为航空宇航科学与技术专业研究生、高年级本科生和相关研究人员提供参考。
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内容简介
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本书全文着重围绕着航天器转动惯量在轨辨识与航天器姿态控制两个方面的问题进行了深入研究。全文分五个部分：1、模块变形航天器姿态动力学的数学描述。2、提高航天器转动惯量在轨辨识的精度的很优激励轨迹设计方法。3、无退绕的自适应姿态控制算法。4、无退绕的有限时间姿态控制算法。5、执行器饱和条件下的无退绕姿态控制算法。
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目录
第1章 模块变形航天器姿态运动的数学描述1．1 引言1．2 航天器姿态的描述方法1．2．1 旋转矩阵1．2．2 欧拉角1．2．3 欧拉轴／角1．2．4 姿态四元数1．2．5 修正罗德里格参数1．3 姿态运动的构造空间1．3．1 SO（3）的拓扑结构1．3．2 李代数so（3）1．3．3 航天器姿态控制的退绕现象1．4 模块变形航天器姿态动力学方程1．4．1 典型的在轨服务操作描述1．4．2 航天器系统的抽象化处理1．4．3 系统的角动量1．4．4 姿态动力学方程推导1．4．5 质量分布时变效应对稳定性的影响1．5 姿态跟踪问题的数学模型1．6 航天器姿态控制研究综述参考文献第2章 航天器转动惯量辨识和*优输入设计2．1 引言2．2 航天器参数辨识的数学模型2．3 *优激励轨迹设计2．3．1 基于法矩阵条件数的性能指标函数2．3．2 *优输入设计的增广状态模型2．3．3 模型的求解2．3．4 *优输入设计算例与结果分析2．4 DUKF状态-参数估计算法2．4．1 参数滤波模型和状态滤波模型2．4．2 参数-状态双重滤波方案的实现2．5 *优激励下的参数辨识仿真参考文献第3章 模块变形航天器姿态自适应控制3．1 引言3．2 航天器姿态自适应控制模型3．2．1 姿态误差动力学和运动学模型3．2．2 基本假设3．3 航天器姿态跟踪自适应控制方案设计3．3．1 平滑投影法3．3．2 鲁棒逆*优自适应控制原理3．3．3 基于必然等价性的自适应控制方案设计3．3．4 基于逆*优自适应的控制方案设计3．4 闭环系统稳定性分析3．4．1 无外扰力矩情况下的稳定性分析3．4．2 有外扰力矩情况下的稳定性分析3．5 仿真与分析3．5．1 无外扰力矩情况下的仿真结果3．5．2 有外扰力矩情况下的仿真结果参考文献第4章 模块变形航天器姿态有限时间控制4．1 引言4．2 航天器姿态有限时间控制模型4．3 交增益快速super-twistins算法4．3．1 变增益super-twistins算法4．3．2 **种变增益快速super-twistins算法4．3．3 第二种变增益快速super-twisting算法4．3．4 常值参数的取值4．3．5 变增益的在线调节4．3．6 仿真与分析4．4 双幂次组合函数趋近律4．4．1 收敛特性分析4．4．2 稳态误差界分析4．4．3 仿真与分析4．5 有限时间姿态跟踪控制方案设计4．5．1 有限时间收敛滑模面设计4．5．2 基于super-twisting算法的二阶滑模控制方案设计4．5．3 基于趋近律和微分观测器的控制方案设计4．6 闭环系统稳定性分析4．7 仿真与分析4．7．1 基于super-twisting二阶滑模的控制方案仿真4．7．2 基于趋近律和微分观测器的控制方案仿真参考文献第5章 考虑执行器饱和的模块变形航天器姿态控制5．1 引言5．2 考虑执行器饱和的姿态控制模型5．3 基于扩张状态观测器的控制方案设计5．3．1 反步法设计5．3．2 扩张状态观测器5．3．3 非线性阻尼设计5．4 闭环系统稳定性分析5．5 仿真分析5．5．1 无执行机构饱和情况下的仿真5．5．2 执行机构饱和情况下的仿真参考文献第6章 总结与展望6．1 本书总结6．2 本书的主要贡献6．3 问题展望附录A 控制理论相关概念附录B 第2章相关滤波算法和迭代算法
封面
书名:模块变形航天器的姿态控制技术
作者:廖瑛
页数:未知
定价:¥46.0
出版社:国防工业出版社
出版日期:2020-01-01
ISBN:9787118119916
PDF电子书大小:124MB 高清扫描完整版