磁悬浮变速控制力矩陀螺转子控制及应用
| 摘要 | 第11-13页 |
| ABSTRACT | 第13-14页 |
| 第一章 绪论 | 第15-24页 |
| 1.1 论文的研究背景和意义 | 第15-19页 |
| 1.1.1 磁悬浮轴承技术简介 | 第15-16页 |
| 1.1.2 控制力矩陀螺技术简介 | 第16-18页 |
| 1.1.3 选题的背景及研究意义 | 第18-19页 |
| 1.2 国内外发展动态概述 | 第19-22页 |
| 1.2.1 MSVSCMG的发展概况 | 第19-21页 |
| 1.2.2 转子悬浮控制算法概述 | 第21-22页 |
| 1.3 论文内容安排与组织结构 | 第22-24页 |
| 第二章 转子悬浮控制系统的建模与分析 | 第24-35页 |
| 2.1 引言 | 第24页 |
| 2.2 MSVSCMG系统的动力学模型 | 第24-28页 |
| 2.2.1 MSVSCMG的三大控制系统 | 第24-25页 |
| 2.2.2 MSVSCMG系统动力学建模 | 第25-28页 |
| 2.3 转子径向运动的数学模型 | 第28页 |
| 2.4 转子轴向运动的数学模型 | 第28-31页 |
| 2.4.1 静止时转子的悬浮动力学模型 | 第29-30页 |
| 2.4.2 加驱动时转子的悬浮动力学模型 | 第30-31页 |
| 2.4.3 框架运动时转子的悬浮动力学模型 | 第31页 |
| 2.5 影响转子运动的因素分析 | 第31-34页 |
| 2.5.1 高速转子的不平衡特性分析 | 第31-32页 |
| 2.5.2 陀螺效应对转子运动的影响 | 第32-33页 |
| 2.5.3 动框架效应对转子运动的影响 | 第33-34页 |
| 2.6 小结 | 第34-35页 |
| 第三章 转子悬浮的线性控制方法 | 第35-64页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 转子悬浮控制系统的分析 | 第35-38页 |
| 3.2.1 MB控制系统原理 | 第35-36页 |
| 3.2.2 单自由度闭环控制系统 | 第36页 |
| 3.2.3 三自由度交叉反馈控制系统 | 第36页 |
| 3.2.4 MB的磁力作用模型 | 第36-37页 |
| 3.2.5 控制系统中各环节的传递函数 | 第37-38页 |
| 3.3 静止时转子的悬浮控制 | 第38-49页 |
| 3.3.1 磁悬浮转子的两级PD控制 | 第38-39页 |
| 3.3.2 转子静止悬浮的控制模型 | 第39-40页 |
| 3.3.3 转子静止悬浮的仿真分析 | 第40-48页 |
| 3.3.4 转子静止悬浮的实验 | 第48-49页 |
| 3.4 加驱动时转子的悬浮控制 | 第49-54页 |
| 3.4.1 运动方程及稳定性分析 | 第49-51页 |
| 3.4.2 控制器设计及仿真 | 第51-54页 |
| 3.5 加交叉反馈后转子的悬浮控制 | 第54-59页 |
| 3.5.1 悬浮转子的交叉反馈控制 | 第54页 |
| 3.5.2 控制模型及稳定性分析 | 第54-56页 |
| 3.5.3 仿真实例 | 第56-59页 |
| 3.6 框架运动时高速转子的悬浮控制 | 第59-63页 |
| 3.7 小结 | 第63-64页 |
| 第四章 转子悬浮的H∞控制方法 | 第64-85页 |
| 4.1 引言 | 第64页 |
| 4.2 系统不确定性和鲁棒性描述 | 第64-68页 |
| 4.2.1 系统的不确定性分析 | 第64-67页 |
| 4.2.2 系统的鲁棒性分析 | 第67-68页 |
| 4.3 广义被控对象的描述 | 第68页 |
| 4.4 H_∞控制理论 | 第68-73页 |
| 4.4.1 标准的H_∞控制问题 | 第68-70页 |
| 4.4.2 混合灵敏度H_∞控制 | 第70-72页 |
| 4.4.3 状态反馈的H_∞控制 | 第72-73页 |
| 4.5 转子径向悬浮基于混合灵敏度的H_∞控制 | 第73-80页 |
| 4.5.1 径向单自由度广义受控模型 | 第73-74页 |
| 4.5.2 径向单自由度鲁棒H_∞控制器的设计 | 第74-77页 |
| 4.5.3 径向悬浮H_∞控制的仿真 | 第77-80页 |
| 4.6 转子轴向悬浮基于状态反馈的H_∞控制 | 第80-84页 |
| 4.6.1 轴向三自由度广义受控模型 | 第80-81页 |
| 4.6.2 轴向三自由度鲁棒H_∞控制器的设计 | 第81-82页 |
| 4.6.3 轴向悬浮H_∞控制的仿真 | 第82-84页 |
| 4.7 小结 | 第84-85页 |
| 第五章 MSVSCMG在卫星姿态控制中的应用 | 第85-97页 |
| 5.1 引言 | 第85页 |
| 5.2 任务介绍 | 第85-86页 |
| 5.3 动力学方程 | 第86-89页 |
| 5.3.1 星体的姿态动力学方程 | 第86-88页 |
| 5.3.2 陀螺群的动力学方程 | 第88-89页 |
| 5.4 机动方案 | 第89页 |
| 5.5 控制律设计 | 第89-91页 |
| 5.5.1 机动所需控制力矩的估算 | 第90页 |
| 5.5.2 姿态控制律的设计 | 第90-91页 |
| 5.6 操纵律设计 | 第91页 |
| 5.7 仿真验证 | 第91-96页 |
| 5.8 小结 | 第96-97页 |
| 第六章 总结与展望 | 第97-99页 |
| 6.1 论文的主要工作及成果 | 第97-98页 |
| 6.2 下一步研究展望 | 第98-99页 |
| 致谢 | 第99-101页 |
| 参考文献 | 第101-106页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第106页 |
