柔性結(jié)構(gòu)材料（如柔性太陽帆板和大型天線等）因具有輕質(zhì)量、低耗能及經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛運(yùn)用于航天器中。為了完成航天任務(wù),航天器需要頻繁地大角度快速旋轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)。在復(fù)雜的太空環(huán)境中,外部干擾和航天器自身的姿態(tài)機(jī)動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致柔性附件振動(dòng)。由于大型柔性附件的阻尼較小,其振動(dòng)很難在短時(shí)間內(nèi)自然衰減。這些不理想的連續(xù)過激振動(dòng)會(huì)影響柔性航天器系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度,更嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致柔性附件的斷裂,從而減少航天器的使用壽命。航天器的快速姿態(tài)機(jī)動(dòng)導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生變化。從數(shù)學(xué)上看,柔性航天器系統(tǒng)是具有無窮維狀態(tài)空間的分布參數(shù)系統(tǒng)。因此,柔性航天器是一個(gè)剛?cè)狁詈�、參�?shù)不確定、具有無窮維狀態(tài)空間且受外部干擾影響的復(fù)雜系統(tǒng)。結(jié)合實(shí)際工程,柔性航天器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常還帶有死區(qū)、飽和等不光滑非線性特征。此外,柔性航天器往往需要限制姿態(tài)角跟蹤誤差以確�？梢跃珳�(zhǔn)定向,這些不利因素導(dǎo)致柔性航天器姿態(tài)機(jī)動(dòng)中的主動(dòng)振動(dòng)控制設(shè)計(jì)具有一定的難度。結(jié)合理論研究和實(shí)際工程,本文對(duì)柔性航天器姿態(tài)機(jī)動(dòng)中的振動(dòng)抑制問題進(jìn)行深入研究。本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新和內(nèi)容如下:運(yùn)用哈密爾頓原理和變分原理,推導(dǎo)出受外部干擾影響的柔性航天器系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型為一組耦合...

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 柔性航天器振動(dòng)控制研究現(xiàn)狀
        1.2.2 分布參數(shù)系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 輸入非線性和輸出約束
    1.3 論文主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第二章 系統(tǒng)建模與基本知識(shí)
    2.1 動(dòng)力學(xué)建模
    2.2 李雅普諾夫直接法
    2.3 基本引理及定理
    2.4 本章小結(jié)
第三章 受外部干擾影響的柔性航天器邊界控制
    3.1 引言
    3.2 基于干擾觀測(cè)器的邊界控制
        3.2.1 干擾觀測(cè)器
        3.2.2 邊界控制
    3.3 穩(wěn)定性分析
        3.3.1 適定性
        3.3.2 指數(shù)穩(wěn)定
    3.4 數(shù)值仿真
    3.5 本章小結(jié)
第四章 存在系統(tǒng)參數(shù)不確定的柔性航天器的自適應(yīng)邊界控制
    4.1 引言
    4.2 控制目標(biāo)及假設(shè)
    4.3 控制設(shè)計(jì)
        4.3.1 自適應(yīng)邊界控制
        4.3.2 穩(wěn)定性分析
    4.4 數(shù)值仿真
    4.5 本章小結(jié)
第五章 帶有非對(duì)稱輸入和輸出約束的柔性航天器的自適應(yīng)邊界控制
    5.1 引言
    5.2 問題描述
        5.2.1 引理及假設(shè)
        5.2.2 非對(duì)稱輸入和輸出約束及控制目標(biāo)
    5.3 控制設(shè)計(jì)
        5.3.1 基于非對(duì)稱障礙李雅普諾夫函數(shù)的自適應(yīng)邊界控制
        5.3.2 一致有界穩(wěn)定
    5.4 數(shù)值仿真
    5.5 本章小結(jié)
第六章 帶有輸入死區(qū)的柔性航天器的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
    6.1 引言
    6.2 問題描述
        6.2.1 引理及假設(shè)
        6.2.2 輸入死區(qū)及控制目標(biāo)
    6.3 控制設(shè)計(jì)
        6.3.1 自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)邊界控制
        6.3.2 一致有界穩(wěn)定
    6.4 數(shù)值仿真
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的研究成果
致謝
附件



本文編號(hào)：4024770