小行星/彗星着陆器附着机构控制系统的研究

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小行星/彗星探测是当代深空探测的前沿课题之一，对研究生命起源、太空资源开发、太阳系起源及演变都有重要的意义，因此加快小行星/彗星探测技术的发展显得尤为重要。作为国家“863”计划深空探测与空间实验技术领域重大项目子项目“小行星着陆器附着机构原理样机”的重要组成部分，本文研制了小行星/彗星着陆器附着机构的控制系统，检验了着陆器附着机构的相关性能指标。
　　本文首先根据系统性能指标与实验条件要求，完成了电气系统的设计、加工与调试，主要包括万向调节装置控制系统和锚定位装置控制系统。
　　为研究万向调节装置位置控制的控制方法，建立了运动学模型和动力学模型。将基于复合反馈的PD控制器应用到万向调节装置位置控制系统中，证明了控制率的稳定性，并与传统的PID控制进行了比较，进行了实验验证。针对PID控制参数难以整定的问题，研究了基于智能控制的PID控制参数自整定方法。主要对模糊PID控制、神经网络PID控制通过Matlab/Simulink进行了仿真研究，其中对神经网络PID控制又比较了BP神经网络、小波神经网络和RBF神经网络的控制效果。研究表明，基于RBF神经网络的PID控制器的综合控制性能最好。
　　最后，对着陆器附着机构控制系统进行了综合实验。在二维微重力实验平台上验证了锚定位装置的各项功能及性能指标；对万向调节装置的基于复合反馈的PD控制方法进行实验验证，证明该控制方法可以很好的满足控制要求。

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作者
张智;
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作者单位

哈尔滨工业大学;

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授予单位哈尔滨工业大学;
学科机械电子工程
授予学位硕士
导师姓名刘宏;
年度 2011
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类太阳探测器与行星探测器;航天器制导与控制;
关键词
小行星探测; 着陆器; 附着机构控制系统; 模糊PID控制; RBF神经网络;

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