检索结果-内蒙古大学图书馆

飞行力学 2015年第4期33卷 349-353页

作者：朱战霞马岩毛正阳唐必伟西北工业大学航天学院陕西西安710072 航天飞行动力学技术国家级重点实验室陕西西安710072

从智能控制理论出发,针对拦截机动目标的燃料最优问题,提出将状态相关黎卡提方程法(SDRE)和滑模控制相结合的末制导律设计方法,即利用前者将非线性模型转化为基于状态系数的线性结构后设计次优制导律,利用后者实现对机动目标引起的不确... 详细信息

从智能控制理论出发,针对拦截机动目标的燃料最优问题,提出将状态相关黎卡提方程法(SDRE)和滑模控制相结合的末制导律设计方法,即利用前者将非线性模型转化为基于状态系数的线性结构后设计次优制导律,利用后者实现对机动目标引起的不确定干扰项的补偿。仿真结果表明,与自适应滑模末制导律相比,该方法具有制导精度更高、更加节省燃料的优势。

关键词：动能拦截器末制导律 SDRE法滑模控制

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APOD卫星大气密度数据处理与标校

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地球物理学报 2018年第9期61卷 3567-3576页

作者：李勰徐寄遥唐歌实陈光明满海钧刘舒莳李永平中国科学院国家空间科学中心北京100190 北京航天飞行控制中心北京100094 航天飞行动力学技术重点实验室北京100094 中国科学院大学北京100049

APOD卫星是我国首颗以热层大气密度探测与精密定轨为科学目标的微纳卫星,搭载大气密度探测器、双频GNSS接收机等载荷,于2015年9月20日发射入轨,2015年10月27日进入轨道高度460km、轨道倾角97.4°、降交点地方时6∶20的工作轨道,各... 详细信息

APOD卫星是我国首颗以热层大气密度探测与精密定轨为科学目标的微纳卫星,搭载大气密度探测器、双频GNSS接收机等载荷,于2015年9月20日发射入轨,2015年10月27日进入轨道高度460km、轨道倾角97.4°、降交点地方时6∶20的工作轨道,各项载荷随即展开例行观测.本文给出了APOD卫星大气密度探测器的基本原理和数据处理流程,采用基于双行根数(TLE)反演获取的密度数据,对2015年12月至2016年12月的就位探测数据进行了标校,并与经验密度模式进行了比较.结果表明,反演密度与APOD卫星就位探测数据的线性相关性达到0.943,采用线性拟合与二次函数拟合的残差水平基本相当.两种不同方法标校密度相对于NRLMSIS00模式日均值误差的均值和标准偏差为10.1%、18.2%和5.1%、17.1%,二次函数标校略优于线性标校;相对于JB2008模式日均值误差的均值和标准偏差为0.6%、14.9%和3.9%、16.9%,线性标校略优于二次函数标校.总体而言,APOD卫星大气密度就位探测数据与常用经验模式精度基本一致,可为开展大气密度变化规律及应用研究提供数据基础.

关键词： APOD卫星大气密度探测处理标校

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考虑导航误差和摄动影响的椭圆轨道最优交会制导

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控制理论与应用 2018年第10期35卷 1484-1493页

作者：靳锴罗建军郑茂章方群西北工业大学航天学院陕西西安710072 西北工业大学飞行动力学技术国家重点实验室陕西西安710072

本文提出了一种新的航天器最优交会制导方法.该方法能够快速精确求解包含J_2项与大气阻力项摄动的椭圆轨道交会问题,并充分考虑非合作目标存在的导航误差,保证交会精度的同时实现所需速度增量最优.首先,本文采用了一种新的状态转移矩阵... 详细信息

本文提出了一种新的航天器最优交会制导方法.该方法能够快速精确求解包含J_2项与大气阻力项摄动的椭圆轨道交会问题,并充分考虑非合作目标存在的导航误差,保证交会精度的同时实现所需速度增量最优.首先,本文采用了一种新的状态转移矩阵求解方法,能够对考虑J_2项和大气阻力项摄动的任意偏心率下的相对运动进行描述,得到考虑摄动与偏心率信息的状态约束.其次,建立了导航误差模型,得到描述导航误差的状态约束,并分析其对交会精度与所需速度增量的影响,设计包含加权矩阵的性能指标实现在存在导航误差情况下所需速度增量最优.然后,通过引入松弛变量,将最优交会问题转化为标准二阶锥规划问题进行求解.再者,为了进一步提高相对距离较大的交会任务精度,构建了闭环制导框架.最后,本文通过仿真,验证了设计方法在考虑J_2项与阻力项摄动情况下的有效性,针对椭圆轨道交会问题的精确性以及考虑导航误差情况下所需速度增量的最优性.

关键词：非合作目标交会制导状态转移矩阵导航误差二阶锥规划

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嫦娥五号探测器精细开环测速及空间引力红移验证设计分析

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中国科学：物理学、力学、天文学 2023年第3期53卷 118-128页

作者：陈略李文潇李海涛金洪波孔静王美路伟涛杨小锋谢剑锋北京航天飞行控制中心北京100094 航天飞行动力学技术国家级重点实验室北京100094 中国科学院国家天文台北京100101 北京跟踪与通信技术研究所北京100094

嫦娥五号(CE-5)任务具有天地联合的优势测控资源,为地基无线电测量新方法验证、工程应用与科学研究提供了优越条件.本文重点开展CE-5探测器开环测速精细提取及应用.首先,提出了基于信号重构互相关的开环测速多普勒频率提取算法,建立了... 详细信息

嫦娥五号(CE-5)任务具有天地联合的优势测控资源,为地基无线电测量新方法验证、工程应用与科学研究提供了优越条件.本文重点开展CE-5探测器开环测速精细提取及应用.首先,提出了基于信号重构互相关的开环测速多普勒频率提取算法,建立了从信号输入、信号处理到观测量输出的完整实现步骤;然后,基于中国深空网开展了CE-5轨道器开环测速试验,经信号处理分析结果表明:CE-5轨道器开环测速精度达到2–3 mHz水平,优于深空站基带测速精度3–4倍;其次,通过CE-5轨道器精密定轨,有效验证开环测速观测量应用效果,结果表明:开环测速的定轨残差为0.12 mm/s,基带测速的定轨残差为0.46 mm/s;最后,提出了基于深空探测器的多体问题引力红移验证方法,从理论上分析了高精度开环测速在引力红移验证方面潜在应用可行性,初步设计了引力红移验证设想方案,以现有CE-5轨道器开环测速结果为依据,建议开展引力红移验证专项试验,有望实现10-4–10-5水平的引力红移验证精度.

关键词：嫦娥五号开环测速引力红移精度

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主动变形材料机器人技术研究进展

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机器人 2021年第1期43卷 112-128页

作者：苏笑宇潘泉王宏伟任仲靖西北工业大学信息融合技术教育部重点实验室陕西西安710072 电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室四川成都611731 西北工业大学空天飞行动力学国家级重点实验室陕西西安710072 斯蒂文斯理工学院主动纳米材料与器械实验室美国霍博肯07030

针对近年来国内外机器人与主动变形材料交叉领域的一些研究进展进行介绍.按照机器人的变形能力依次分3个部分总结了伸缩型、弯折型和扭转型主动变形材料机器人,并介绍了3D打印、掺杂、微制造等具有代表性的增材制造技术在主动变形材料... 详细信息

针对近年来国内外机器人与主动变形材料交叉领域的一些研究进展进行介绍.按照机器人的变形能力依次分3个部分总结了伸缩型、弯折型和扭转型主动变形材料机器人,并介绍了3D打印、掺杂、微制造等具有代表性的增材制造技术在主动变形材料机器人中的应用.最后,给出了该领域有待解决的研究难点和未来发展趋势预测.

关键词：主动变形智能材料机器人增材制造

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空间绳系机器人目标抓捕鲁棒自适应控制器设计

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自动化学报 2017年第4期43卷 538-547页

作者：黄攀峰胡永新王东科孟中杰刘正雄西北工业大学航天学院智能机器人研究中心西安710072 西北工业大学航天飞行动力学技术国家重点实验室西安710072

针对空间绳系机器人(Tethered space robot,TSR)目标抓捕过程中的稳定控制问题,建立空间绳系机器人系统模型,根据阻抗控制原理,设计基于位置的阻抗控制方法;针对空间绳系机器人系统的模型不确定性问题,利用神经网络对不确定性进行估计补... 详细信息

针对空间绳系机器人(Tethered space robot,TSR)目标抓捕过程中的稳定控制问题,建立空间绳系机器人系统模型,根据阻抗控制原理,设计基于位置的阻抗控制方法;针对空间绳系机器人系统的模型不确定性问题,利用神经网络对不确定性进行估计补偿,设计鲁棒项对空间系绳干扰和神经网络估计误差的影响进行抑制,在此基础上设计空间绳系机器人目标抓捕鲁棒自适应稳定控制器,并进行稳定性证明.最后对设计的控制器进行仿真验证.作为对比,对无鲁棒项自适应的稳定控制器进行仿真.仿真结果表明,设计的基于阻抗控制的鲁棒自适应控制可以实现对空间绳系机器人目标抓捕过程中的稳定控制,与无鲁棒项自适应的稳定控制器仿真结果相比,本文采用的鲁棒自适应控制方法可以有效地对不确定性进行补偿,控制过程中超调量更小,收敛时间更短,并且控制精度更高.

关键词：空间绳系机器人目标捕获阻抗控制鲁棒自适应控制

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柔性体飞翼无人机着舰动力学仿真研究

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计算机仿真 2017年第4期34卷 464-467页

作者：刘姝含朱战霞西北工业大学航天学院陕西西安710072 航天飞行动力学技术国家级重点实验室陕西西安710072

为研究将飞翼无人机机体考虑为柔性体对无人机气动特性和着舰过程的影响,采用双向流固耦合的方式计算气动力、结构重心和惯性矩,然后建立飞翼无人机的着舰动力学模型,分别对将飞翼无人机考虑为刚体和柔性体时的动力学模型进行仿真。算... 详细信息

为研究将飞翼无人机机体考虑为柔性体对无人机气动特性和着舰过程的影响,采用双向流固耦合的方式计算气动力、结构重心和惯性矩,然后建立飞翼无人机的着舰动力学模型,分别对将飞翼无人机考虑为刚体和柔性体时的动力学模型进行仿真。算例表明:将飞翼无人机考虑为柔性体后,其着舰滑跑时间增加了大约0.5秒,着舰滑跑距离增加了大约14.27米,相对于将无人机考虑为刚体时,着舰滑跑时间和着舰滑跑距离分别增加了14.3%和21.2%。结果表明在将无人机考虑为柔性体后对拦阻着舰的性能有很大影响,因此在精确仿真时不能忽略无人机柔性体对仿真结果的影响,在研发舰载无人机的过程中应当对机体柔性产生的影响给予足够重视。

关键词：飞翼无人机着舰仿真

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基于动态逆-滑模的高速飞行器控制器设计

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飞行力学 2016年第2期34卷 64-67页

作者：李飞李新国西北工业大学航天飞行动力学技术国家重点实验室陕西西安710072

吸气式高超声速飞行器巡航状态下飞行环境复杂,建模时存在非线性以及参数摄动。基于小扰动假设的传统经典控制理论难以适应当前任务对鲁棒性的要求,对此提出了一种非线性动态逆-滑模控制律改进方法。通过对吸气式高超声速飞行器模型精... 详细信息

吸气式高超声速飞行器巡航状态下飞行环境复杂,建模时存在非线性以及参数摄动。基于小扰动假设的传统经典控制理论难以适应当前任务对鲁棒性的要求,对此提出了一种非线性动态逆-滑模控制律改进方法。通过对吸气式高超声速飞行器模型精确反馈线性化得到解耦形式的线性方程,为速度和高度设计出动态逆控制律来抵消非线性特性,在动态逆的基础上采用滑模变结构来补偿参数摄动带来的误差。仿真结果表明,所设计的控制方法具有良好的动态性能及鲁棒性。

关键词：非线性动态逆滑动模态变结构控制系统反馈线性化

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高超声速飞行器纵向飞行稳定域与迟滞分析

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飞行力学 2016年第2期34卷 51-54页

作者：苏二龙罗建军西北工业大学航天飞行动力学技术国家重点实验室陕西西安710072

针对滑翔式高超声速飞行器纵向失稳问题,基于连续算法和分岔理论,求解并分析了特征点单参数分岔图、平衡分支的稳定性和突变点,得出在大迎角飞行时存在较为严重的失稳现象;最后分析了多吸引点和迟滞效应现象。研究结果表明,滑翔式高超... 详细信息

针对滑翔式高超声速飞行器纵向失稳问题,基于连续算法和分岔理论,求解并分析了特征点单参数分岔图、平衡分支的稳定性和突变点,得出在大迎角飞行时存在较为严重的失稳现象;最后分析了多吸引点和迟滞效应现象。研究结果表明,滑翔式高超声速飞行器在大迎角飞行时存在严重失稳、多吸引域和复杂迟滞运动。此结果在实现飞行器稳定飞行和控制器设计方面具有很好的参考价值。

关键词：高超声速飞行器纵向飞行稳定域与迟滞

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自由漂浮空间机器人逆运动学闭环控制

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飞行力学 2014年第5期32卷 455-459页

作者：张传海袁建平西北工业大学航天飞行动力学技术国家重点实验室陕西西安710072

空间机器人工作在自由漂浮模式时,机械臂与本体之间存在动力学耦合,两者的运动会相互影响,使得其运动控制问题比地面机器人更为复杂。针对自由漂浮空间机器人的运动控制问题,研究了一种基于系统逆运动学闭环形式的运动控制方法,保证了... 详细信息

空间机器人工作在自由漂浮模式时,机械臂与本体之间存在动力学耦合,两者的运动会相互影响,使得其运动控制问题比地面机器人更为复杂。针对自由漂浮空间机器人的运动控制问题,研究了一种基于系统逆运动学闭环形式的运动控制方法,保证了系统控制的稳定性。在此基础上,利用系统的冗余特性,实现了本体姿态零扰动控制。通过对7关节自由漂浮空间机器人的运动控制进行仿真,验证了该方法的有效性。

关键词：空间机器人运动学控制闭环形式姿态零扰动

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