發(fā)布時間：2023-03-25 04:20

　　進(jìn)入21世紀(jì)以來,各個國家各個組織紛紛表現(xiàn)出對深空探測領(lǐng)域的濃厚興趣,對小行星和彗星的探測是深空探測領(lǐng)域的焦點,美國、歐洲、日本和中國相繼對小行星進(jìn)行了探測,從最開始的飛越、繞軌探測到后續(xù)的下降著陸、采樣返回,小行星探測技術(shù)在當(dāng)下社會中已經(jīng)取得了極其不錯的進(jìn)展,大力開展小行星探測任務(wù),不僅可以向國際展示一個國家的綜合實力,它還可以可以突出一個國家的技術(shù)水平和航空航天領(lǐng)域的硬實力。本篇論文將愛神星(Eros 433)作為仿真對象,針對小天體探測器在著陸過程中的制導(dǎo)與控制問題進(jìn)行探討。并在基于模型的系統(tǒng)狀態(tài)方程下,考慮任務(wù)約束條件針對性的設(shè)計了制導(dǎo)控制律。首先,對小行星的引力場建模進(jìn)行分析,基于球諧級數(shù)法推導(dǎo)了小行星固連坐標(biāo)系下的三軸引力加速度解析表達(dá)式,并分析了愛神星(Eros 433)引力場建模的誤差、太陽光壓干擾、第三體引力攝動等擾動項的量級大小。推導(dǎo)了小行星固連坐標(biāo)系下的動力學(xué)方程,為下文制導(dǎo)控制律的設(shè)計提供了系統(tǒng)模型。其次,基于多滑模制導(dǎo)控制方法對探測器下降段設(shè)計了制導(dǎo)控制律,并基于Eros 433小行星進(jìn)行了仿真驗證,然后考慮系統(tǒng)狀態(tài)的初始誤差、外界環(huán)境參數(shù)的不確定性進(jìn)行了20...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的與意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 研究目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)外小天體探測研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外探測器著陸制導(dǎo)方法研究現(xiàn)狀
    1.3 探測小行星過程與制導(dǎo)控制方法研究
        1.3.1 探測器探測小行星過程介紹
        1.3.2 小行星下降著陸段制導(dǎo)控制方法研究
    1.4 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 小行星探測器著陸段動力學(xué)建模
    2.1 引言
    2.2 幾種常用坐標(biāo)系介紹
    2.3 探測器著陸段建模分析
        2.3.1 小行星引力場建模
        2.3.2 擾動模型分析
        2.3.3 小行星探測器動力學(xué)建模
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于多滑�？刂频闹懼茖�(dǎo)控制律設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 多滑模制導(dǎo)控制律設(shè)計
        3.2.1 多滑模控制方法介紹
        3.2.2 著陸段多滑模制導(dǎo)律設(shè)計
        3.2.3 數(shù)值仿真及分析
    3.3 基于十進(jìn)制蟻群算法的參數(shù)優(yōu)化
        3.3.1 蟻群算法原理介紹
        3.3.2 基于燃料消耗的探測器動力學(xué)模型
        3.3.3 十進(jìn)制蟻群算法
        3.3.4 仿真驗證與分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于標(biāo)稱軌道制導(dǎo)的制導(dǎo)控制律設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 標(biāo)稱軌道設(shè)計
        4.2.1 多項式標(biāo)稱軌道規(guī)劃
        4.2.2 數(shù)值仿真與分析
    4.3 自抗擾控制(ADRC)方法
        4.3.1 擴張狀態(tài)觀測器設(shè)計
        4.3.2 非線性狀態(tài)誤差反饋控制律
        4.3.3 動態(tài)補償線性化
        4.3.4 仿真分析與驗證
    4.4 基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的控制律
        4.4.1 滑�？刂坡稍O(shè)計
        4.4.2 仿真驗證與分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3770524