發(fā)布時(shí)間：2023-04-02 17:07

　　眾所周知,目前大部分運(yùn)載火箭都是一次性使用的,如果運(yùn)載火箭能夠回收,經(jīng)過(guò)檢修和燃油加注后重復(fù)使用則可以有效降低航天發(fā)射成本。對(duì)于重復(fù)使用運(yùn)載火箭來(lái)說(shuō),著陸段的姿態(tài)控制過(guò)程以及著陸平臺(tái)軟著陸過(guò)程對(duì)于運(yùn)載火箭能否安全著陸和重復(fù)使用至關(guān)重要。本文對(duì)這兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行了研究,希望研究結(jié)果能為我國(guó)開展垂直著陸式運(yùn)載火箭回收研究提供參考。重復(fù)使用運(yùn)載火箭軟著陸碰撞過(guò)程研究:首先,基于火箭著陸機(jī)構(gòu)的功能要求,確定了重復(fù)使用運(yùn)載火箭著陸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案。然后,對(duì)著陸機(jī)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化假設(shè),建立了火箭海上平臺(tái)著陸動(dòng)力學(xué)方程,對(duì)著陸過(guò)程進(jìn)行了理論分析,給出了兩種火箭著陸穩(wěn)定性判據(jù)。隨后,在ADAMS軟件中建立了火箭著陸機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,在兩種著陸模式下分別對(duì)不同的垂直速度、重心位置、姿態(tài)角、水平速度以及著陸平臺(tái)坡度等著陸工況進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真,根據(jù)仿真結(jié)果分析了這些參數(shù)對(duì)火箭著陸性能的影響。最后,確定了火箭穩(wěn)定著陸的臨界工況。重復(fù)使用運(yùn)載火箭著陸段姿態(tài)控制研究:考慮運(yùn)載火箭返回著陸過(guò)程中的燃料消耗質(zhì)量變化、未建模動(dòng)態(tài)以及未知干擾等因素,建立了運(yùn)載火箭返回著陸段動(dòng)力學(xué)模型。然后針對(duì)有界的不確定性和未知干擾,利用自適應(yīng)滑模...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 可重復(fù)使用運(yùn)載火箭研究現(xiàn)狀
    1.3 著陸支撐機(jī)構(gòu)及軟著陸動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
    1.4 火箭著陸段的姿態(tài)控制研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 火箭軟著陸機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)模型
    2.1 火箭軟著陸機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)
        2.1.1 著陸腿方案
        2.1.2 緩沖器方案
        2.1.3 收攏展開方案
        2.1.4 著陸機(jī)構(gòu)具體參數(shù)
    2.2 火箭軟著陸過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型
        2.2.1 火箭著陸動(dòng)力學(xué)分析模型
        2.2.2 火箭著陸過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析
    2.3 火箭著陸穩(wěn)定性判據(jù)
        2.3.1 穩(wěn)定性判別角度定義
        2.3.2 穩(wěn)定性判別距離定義
    2.4 本章小結(jié)
第三章 火箭軟著陸建模分析與仿真
    3.1 建立動(dòng)力學(xué)仿真模型
        3.1.1 ADAMS軟件動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
        3.1.2 火箭基體模型
        3.1.3 緩沖機(jī)構(gòu)模型
        3.1.4 足墊與著陸平臺(tái)接觸模型
    3.2 火箭著陸性能要求
    3.3 著陸參數(shù)的影響分析
        3.3.1 火箭垂直速度影響分析
        3.3.2 火箭重心高度影響分析
        3.3.3 火箭姿態(tài)角影響分析
        3.3.4 火箭水平速度影響分析
        3.3.5 著陸平臺(tái)坡度影響分析
    3.4 火箭著陸臨界工況的確定
        3.4.1 水平速度和姿態(tài)角臨界工況
        3.4.2 姿態(tài)角和平臺(tái)坡度臨界工況
    3.5 本章小結(jié)
第四章 火箭著陸段自適應(yīng)滑模姿態(tài)控制方法與仿真
    4.1 火箭返回著陸段動(dòng)力學(xué)模型
    4.2 自適應(yīng)滑模觀測(cè)器設(shè)計(jì)
    4.3 滑模動(dòng)態(tài)面跟蹤控制器設(shè)計(jì)
    4.4 仿真分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 研究工作總結(jié)
    5.2 研究工作的創(chuàng)新及貢獻(xiàn)
    5.3 存在問(wèn)題和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3779611