執(zhí)行器故障情況下剛性衛(wèi)星姿控系統(tǒng)自適應(yīng)容錯(cuò)控制技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-11-18 08:36
隨著科技的進(jìn)步,衛(wèi)星控制技術(shù)得到了非常迅速的發(fā)展。飛行過(guò)程中的衛(wèi)星往往具有多任務(wù)的特點(diǎn),此外,太空環(huán)境的特殊性也對(duì)衛(wèi)星的功能要求較高,此時(shí)對(duì)衛(wèi)星的控制精度,以及對(duì)衛(wèi)星閉環(huán)姿態(tài)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的要求極其嚴(yán)格,因此對(duì)于衛(wèi)星姿控系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很有挑戰(zhàn)性的課題,更是一項(xiàng)很有意義的課題。本文主要把衛(wèi)星的非線性姿態(tài)控制系統(tǒng)作為研究的對(duì)象,對(duì)于具有未知外部干擾和執(zhí)行器故障的衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),首先,給出了具有執(zhí)行器故障的非線性衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型,然后,根據(jù)國(guó)內(nèi)外最新的研究方法,抓住目前衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)研究中亟待解決的問(wèn)題,以自適應(yīng)控制理論和反演控制技術(shù)作為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)出合適的容錯(cuò)控制策略,以保證故障情況下系統(tǒng)能滿足閉環(huán)穩(wěn)定以及基本的性能指標(biāo)的要求,最后,根據(jù)仿真的結(jié)果來(lái)觀察所提出的容錯(cuò)控制方法,看衛(wèi)星的姿態(tài)控制系統(tǒng)在執(zhí)行器發(fā)生故障的情形下是否有效。這就為解決衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的容錯(cuò)控制問(wèn)題而提供了重要的理論依據(jù)。接下來(lái)將主要介紹以下三個(gè)方面的研究?jī)?nèi)容:第一,對(duì)于衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)的被動(dòng)容錯(cuò)控制問(wèn)題,這種含有未知的外部干擾以及執(zhí)行器故障的衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)。首先,給出了具有執(zhí)行器故障的非線性衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型...
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
專用術(shù)語(yǔ)注釋表
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 故障診斷與容錯(cuò)控制理論研究進(jìn)展
1.2.1 故障診斷
1.2.2 容錯(cuò)控制
(i)被動(dòng)容錯(cuò)控制
(ii)主動(dòng)容錯(cuò)控制
1.3 衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制研究進(jìn)展
1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
1.5 本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
第二章 相衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)模型
2.1 衛(wèi)星姿態(tài)描述
2.1.1 歐拉角
2.1.2 四元數(shù)
2.2 衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
2.3 衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
2.4 衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)故障介紹
2.5 本章小節(jié)
第三章 執(zhí)行器偏差故障情況下衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)PI容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)
3.1 引言
3.2 問(wèn)題描述
3.3 自適應(yīng)容錯(cuò)PI控制器設(shè)計(jì)
3.4 仿真驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于迭代學(xué)習(xí)觀測(cè)器的執(zhí)行器混合故障衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)容錯(cuò)控制方法
4.1 引言
4.2 問(wèn)題描述
4.3 迭代學(xué)習(xí)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
4.4 容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)
4.5 仿真驗(yàn)證
4.6 本章小節(jié)
第五章 執(zhí)行器偏差故障情況下衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)主動(dòng)容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 問(wèn)題描述
5.3 故障檢測(cè)與估計(jì)策略設(shè)計(jì)
5.4 主動(dòng)容錯(cuò)姿態(tài)控制器設(shè)計(jì)
5.5 仿真驗(yàn)證
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
致謝
本文編號(hào):3864934
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
專用術(shù)語(yǔ)注釋表
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 故障診斷與容錯(cuò)控制理論研究進(jìn)展
1.2.1 故障診斷
1.2.2 容錯(cuò)控制
(i)被動(dòng)容錯(cuò)控制
(ii)主動(dòng)容錯(cuò)控制
1.3 衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障診斷與容錯(cuò)控制研究進(jìn)展
1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
1.5 本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
第二章 相衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)模型
2.1 衛(wèi)星姿態(tài)描述
2.1.1 歐拉角
2.1.2 四元數(shù)
2.2 衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
2.3 衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
2.4 衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)故障介紹
2.5 本章小節(jié)
第三章 執(zhí)行器偏差故障情況下衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)PI容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)
3.1 引言
3.2 問(wèn)題描述
3.3 自適應(yīng)容錯(cuò)PI控制器設(shè)計(jì)
3.4 仿真驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于迭代學(xué)習(xí)觀測(cè)器的執(zhí)行器混合故障衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)容錯(cuò)控制方法
4.1 引言
4.2 問(wèn)題描述
4.3 迭代學(xué)習(xí)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
4.4 容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)
4.5 仿真驗(yàn)證
4.6 本章小節(jié)
第五章 執(zhí)行器偏差故障情況下衛(wèi)星姿態(tài)系統(tǒng)主動(dòng)容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 問(wèn)題描述
5.3 故障檢測(cè)與估計(jì)策略設(shè)計(jì)
5.4 主動(dòng)容錯(cuò)姿態(tài)控制器設(shè)計(jì)
5.5 仿真驗(yàn)證
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
致謝
本文編號(hào):3864934
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