卫星快速姿态机动过程中SGCMG奇异规避方法研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第13-28页 |
| 1.1 课题背景和意义 | 第13-14页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第13页 |
| 1.1.2 课题研究的目的和意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状分析 | 第14-25页 |
| 1.2.1 国内外在轨应用SGCMG的卫星 | 第14-16页 |
| 1.2.2 SGCMG构型与无冗余SGCMG系统 | 第16-19页 |
| 1.2.3 SGCMG奇异问题的几何分析方法 | 第19-21页 |
| 1.2.4 SGCMG奇异规避操纵律 | 第21-23页 |
| 1.2.5 卫星姿态轨迹规划方法 | 第23-25页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第25-28页 |
| 第2章 卫星姿态动力学与SGCMG奇异问题分析 | 第28-54页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 卫星姿态动力学与轨迹跟踪控制器 | 第28-33页 |
| 2.2.1 常用坐标系与符号的定义 | 第28-29页 |
| 2.2.2 卫星姿态动力学与运动学方程 | 第29-30页 |
| 2.2.3 参考轨迹 | 第30-32页 |
| 2.2.4 跟踪参考轨迹的姿态控制器 | 第32-33页 |
| 2.3 SGCMG系统原理 | 第33-35页 |
| 2.4 SGCMG奇异问题分析 | 第35-43页 |
| 2.4.1 奇异度量 | 第36页 |
| 2.4.2 奇异面的分类 | 第36-38页 |
| 2.4.3 奇异面类型的判定 | 第38-43页 |
| 2.5 奇异面与奇异状态的对应关系 | 第43-53页 |
| 2.5.1 两个SGCMG的角动量空间 | 第45-46页 |
| 2.5.2 三个SGCMG的角动量空间 | 第46-49页 |
| 2.5.3 四个SGCMG系统的奇异问题分析 | 第49-53页 |
| 2.6 本章小结 | 第53-54页 |
| 第3章 SGCMG全局奇异规避操纵律 | 第54-71页 |
| 3.1 引言 | 第54页 |
| 3.2 全局奇异规避操纵律的解析表达式 | 第54-56页 |
| 3.3 初始框架角速度的求取 | 第56-58页 |
| 3.3.1 初始框架角速度的约束条件 | 第56-57页 |
| 3.3.2 两点边值问题的化简 | 第57-58页 |
| 3.4 含有状态反馈的操纵律 | 第58-60页 |
| 3.5 全局奇异规避操纵律在轨应用分析 | 第60-61页 |
| 3.6 全局奇异规避操纵律原理分析 | 第61-62页 |
| 3.7 仿真分析 | 第62-70页 |
| 3.7.1 仿真参数 | 第62-64页 |
| 3.7.2 仿真结果与分析 | 第64-70页 |
| 3.8 本章小结 | 第70-71页 |
| 第4章 规避奇异状态的参考轨迹规划方法 | 第71-104页 |
| 4.1 引言 | 第71页 |
| 4.2 SGCMG显奇异规避问题 | 第71-72页 |
| 4.3 基于两次转动的姿态参数 | 第72-77页 |
| 4.3.1 姿态参数的定义 | 第72-73页 |
| 4.3.2 运动学方程 | 第73-76页 |
| 4.3.3 姿态参数与方向余弦矩阵的关系 | 第76页 |
| 4.3.4 姿态参数的性质 | 第76-77页 |
| 4.4 参考角速度轨迹设计 | 第77-84页 |
| 4.4.1 角速度与角加速度的约束 | 第77-78页 |
| 4.4.2 位于锥面内的角速度轨迹 | 第78-80页 |
| 4.4.3 姿态机动问题的等效描述 | 第80-81页 |
| 4.4.4 姿态参数与欧拉轴角的关系 | 第81-83页 |
| 4.4.5 普遍形式的角速度轨迹 | 第83-84页 |
| 4.5 基于两次转动姿态参数的控制器 | 第84-89页 |
| 4.5.1 卫星姿态动力学与运动学方程 | 第84-85页 |
| 4.5.2 控制器设计与稳定性证明 | 第85-86页 |
| 4.5.3 指令力矩的计算 | 第86-89页 |
| 4.6 规避奇异状态的参考轨迹选择方法 | 第89-93页 |
| 4.6.1 奇异面的可通过性条件 | 第89-90页 |
| 4.6.2 参考角动量与参考力矩 | 第90-91页 |
| 4.6.3 参考角动量轨迹的选择 | 第91-93页 |
| 4.7 仿真分析 | 第93-102页 |
| 4.7.1 仿真参数 | 第93-96页 |
| 4.7.2 仿真结果分析 | 第96-102页 |
| 4.8 本章小结 | 第102-104页 |
| 第5章 快速脱离奇异状态的操纵律 | 第104-122页 |
| 5.1 引言 | 第104页 |
| 5.2 快速脱离显奇异状态的方式 | 第104-108页 |
| 5.2.1 奇异面边界分析 | 第104-107页 |
| 5.2.2 最近可逃离边界点的选取 | 第107-108页 |
| 5.3 奇异状态附近的指令力矩设计 | 第108-110页 |
| 5.4 奇异面附近的操纵律设计 | 第110-114页 |
| 5.4.1 产生垂直于奇异方向力矩的操纵律 | 第111-112页 |
| 5.4.2 产生平行于奇异方向力矩的操纵律 | 第112-113页 |
| 5.4.3 整体操纵律 | 第113-114页 |
| 5.5 仿真分析 | 第114-121页 |
| 5.5.1 仿真参数 | 第114-116页 |
| 5.5.2 仿真结果分析 | 第116-121页 |
| 5.6 本章小结 | 第121-122页 |
| 结论 | 第122-124页 |
| 参考文献 | 第124-134页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 | 第134-136页 |
| 致谢 | 第136-137页 |
| 个人简历 | 第137页 |
