航天器主动隔振及精确定向控制技术研究

航天器主动隔振及精确定向控制技术研究

RESEARCH ON ACTIVE VIBRATION ISOLATION AND PRECISION POINTING CONTROL FOR SPACECRAFT

摘 要

Abstract

目 录

Contents

第 1 章 绪论

1.1 课题背景、目的及意义

1.1.1 课题研究背景

1.1.2 课题研究目的和意义

1.2 隔振技术研究综述

1.2.1 被动隔振

1.2.2 半主动隔振

1.2.3 主动隔振

1.2.4 混合隔振

1.2.5 智能作动器

1.2.6 智能作动器磁滞非线性研究

1.2.7 空间多自由度隔振及精确定向研究

1.3 当前研究存在的问题

1.4 本文的主要研究内容和章节安排

第 2 章 鲁棒 H 和模型参考自适应控制主动隔振

2.1 引言

2.2 主被动隔振并联与串联

2.2.1 主被动并联混合隔振

2.2.2 基座隔振与载荷扰动抑制分析

2.2.3 主被动串联混合隔振

2.3 混合隔振系统的鲁棒 H 控制

2.3.1 混合隔振器动力学模型

2.3.2 混合隔振器 PID 主动隔振

2.3.3 回路整形法设计鲁棒 H 控制器

2.3.4 H 鲁棒控制器求解

2.3.5 鲁棒 H 控制仿真

2.4 混合隔振系统的模型参考自适应与复合控制

2.4.1 多项式法设计模型参考自适应控制器

2.4.2 加速度反馈 MRAC 隔振仿真

2.4.3 MRAC-PID复合控制主动隔振及参考跟踪

2.4.4 MRAC-PID 鲁棒性测试仿真

2.5 本章小结

第 3 章 智能作动器 Preisach 磁滞非线性辨识与补偿

3.1 引言

3.2 智能作动器磁滞非线性及其辨识

3.2.1 Preisach 磁滞动力学建模

3.2.2 Preisach 磁滞参数离线辨识

3.2.3 Preisach 磁滞参数辨识的在线修正

3.2.4 Preisach 磁滞的补偿

3.3 带 Preisach 输入非线性的线性系统辨识与补偿

3.3.1 作动器 Preisach 磁滞和线性动力学的参数辨识

3.3.2 Preisach 磁滞的前馈补偿

3.4 本章小结

第 4 章 多自由度平台主动隔振与精确定向

4.1 引言

4.2 多自由度平台支腿数和构型

4.3 四杆平台的 2 自由度主动隔振与镇定

4.4 Stewart 平台动力学建模

4.5 Stewart 平台鲁棒 H 主动隔振与复合控制精确定向

4.5.1 Stewart 平台鲁棒 H 主动隔振

4.5.2 Stewart 平台 H-PID 复合控制精确定向

4.5.3 Stewart平台 MRAC-PID 复合控制精确定向

4.6 Stewart 平台主动隔振在星载相机中的应用

4.6.1 机械振动对成像质量的影响

4.6.2 被动隔振后抖振对成像质量的影响

4.6.3 主动隔振对成像质量的提高

4.7 本章小结

第 5 章 柔性航天器主动隔振与精确定向

5.1 引言

5.2 航天器精确定向问题研究

5.2.1 扰动和传感器噪声对姿态控制的影响

5.2.2 刚体卫星姿态的模型匹配鲁棒 H 控制

5.3 柔性航天器大角度机动控制

5.3.1 柔性航天器姿轨耦合动力学建模

5.3.2 柔性航天器状态反馈大角度机动

5.3.3 应用微分器的柔性航天器输出反馈控制

5.4 柔性航天器与 Stewart 平台联合精确定向

5.5 本章小结

结 论

参考文献

攻读博士学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学博士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学博士学位论文使用授权书

致 谢

个人简历