| 摘要 | 第11-13页 |
| Abstract | 第13-15页 |
| 第一章 绪论 | 第16-32页 |
| 1.1 论文的研究目的与意义 | 第16-18页 |
| 1.2 国内外研究现状综述 | 第18-28页 |
| 1.2.1 组合航天器转动惯量在轨辨识研究综述 | 第18-23页 |
| 1.2.2 参数时变航天器姿态控制研究综述 | 第23-28页 |
| 1.3 论文主要内容及组织结构 | 第28-32页 |
| 1.4.1 论文的主要研究内容 | 第28-29页 |
| 1.4.2 论文的组织结构 | 第29-32页 |
| 第二章 组合航天器姿态运动建模与分析 | 第32-50页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 姿态运动学方程 | 第32-35页 |
| 2.2.1 旋转矩阵描述的姿态运动学方程 | 第33-34页 |
| 2.2.2 四元数描述的姿态运动学方程 | 第34-35页 |
| 2.3 组合航天器姿态动力学方程 | 第35-41页 |
| 2.3.1 典型的在轨服务操作描述 | 第35-36页 |
| 2.3.2 组合航天器系统的抽象化处理 | 第36-37页 |
| 2.3.3 组合航天器系统的角动量 | 第37-38页 |
| 2.3.4 组合航天器的姿态动力学方程 | 第38-40页 |
| 2.3.5 质量分布时变效应对稳定性的影响 | 第40-41页 |
| 2.4 在轨加注过程中组合航天器姿态运动仿真 | 第41-48页 |
| 2.4.1 基本假设 | 第41-42页 |
| 2.4.2 贮箱内推进剂的质量特性建模 | 第42-44页 |
| 2.4.3 模型计算流程 | 第44-45页 |
| 2.4.4 仿真结果与分析 | 第45-48页 |
| 2.5 姿态跟踪问题的数学模型 | 第48-49页 |
| 2.6 本章小结 | 第49-50页 |
| 第三章 组合航天器转动惯量辨识和最优输入设计 | 第50-69页 |
| 3.1 引言 | 第50-51页 |
| 3.2 问题描述 | 第51-52页 |
| 3.3 最优激励轨迹设计 | 第52-63页 |
| 3.3.1 基于法矩阵条件数的性能指标函数 | 第52-54页 |
| 3.3.2 最优输入设计的增广状态模型 | 第54-56页 |
| 3.3.3 模型的求解 | 第56-60页 |
| 3.3.4 最优输入设计算例与结果分析 | 第60-63页 |
| 3.4 DUKF状态-参数估计算法 | 第63-66页 |
| 3.4.1 参数滤波模型和状态滤波模型 | 第63-64页 |
| 3.4.2 参数-状态双重滤波方案的实现 | 第64-66页 |
| 3.5 最优激励下的参数辨识仿真 | 第66-68页 |
| 3.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 第四章 组合航天器自适应姿态跟踪控制 | 第69-97页 |
| 4.1 引言 | 第69-70页 |
| 4.2 问题描述 | 第70-73页 |
| 4.3 姿态跟踪自适应控制方案设计 | 第73-78页 |
| 4.3.1 基于必然等价性的自适应控制方案 | 第73-76页 |
| 4.3.2 基于非线性阻尼技术的逆最优自适应控制方案 | 第76-78页 |
| 4.4 闭环系统稳定性分析 | 第78-89页 |
| 4.4.1 无外扰力矩情况下的稳定性分析 | 第78-84页 |
| 4.4.2 有外扰力矩情况下的稳定性分析 | 第84-89页 |
| 4.5 仿真结果与分析 | 第89-96页 |
| 4.5.1 仿真模型参数 | 第89-91页 |
| 4.5.2 无外扰力矩情况下的仿真结果 | 第91-94页 |
| 4.5.3 有外扰力矩情况下的仿真结果 | 第94-96页 |
| 4.6 本章小结 | 第96-97页 |
| 第五章 组合航天器有限时间姿态跟踪控制 | 第97-138页 |
| 5.1 引言 | 第97-98页 |
| 5.2 问题描述 | 第98-100页 |
| 5.3 双层自适应快速超螺旋算法 | 第100-112页 |
| 5.3.1 算法结构 | 第101-107页 |
| 5.3.2 控制参数的整定 | 第107-108页 |
| 5.3.3 双层自适应律 | 第108-110页 |
| 5.3.4 超螺旋算法性能仿真 | 第110-112页 |
| 5.4 双幂次组合函数趋近律 | 第112-119页 |
| 5.4.1 趋近律设计 | 第113-115页 |
| 5.4.2 趋近律特性分析 | 第115-117页 |
| 5.4.3 趋近律性能仿真 | 第117-119页 |
| 5.5 有限时间姿态跟踪控制方案设计 | 第119-129页 |
| 5.5.1 有限时间收敛滑模面 | 第120-123页 |
| 5.5.2 基于超螺旋算法的二阶滑模控制方案 | 第123-126页 |
| 5.5.3 基于趋近律和干扰观测器的控制方案 | 第126-129页 |
| 5.6 闭环系统稳定性分析 | 第129-131页 |
| 5.7 仿真结果与分析 | 第131-137页 |
| 5.7.1 基于超螺旋算法的二阶滑模控制方案仿真 | 第131-134页 |
| 5.7.2 基于趋近律和微分观测器的控制方案仿真 | 第134-137页 |
| 5.8 本章小结 | 第137-138页 |
| 第六章 考虑执行器饱和的组合航天器姿态跟踪控制 | 第138-161页 |
| 6.1 引言 | 第138-139页 |
| 6.2 问题描述 | 第139-140页 |
| 6.3 控制方案设计 | 第140-149页 |
| 6.3.1 反步法设计 | 第141-144页 |
| 6.3.2 扩张状态观测器 | 第144-147页 |
| 6.3.3 非线性阻尼设计 | 第147-149页 |
| 6.4 闭环系统稳定性分析 | 第149-153页 |
| 6.5 仿真结果与分析 | 第153-160页 |
| 6.5.1 无执行机构饱和情况下的仿真 | 第154-156页 |
| 6.5.2 考虑执行机构饱和情况的仿真 | 第156-160页 |
| 6.6 本章小结 | 第160-161页 |
| 第七章 结论与展望 | 第161-165页 |
| 7.1 工作总结 | 第161-163页 |
| 7.2 主要创新点 | 第163-164页 |
| 7.3 进一步研究的展望 | 第164-165页 |
| 致谢 | 第165-167页 |
| 参考文献 | 第167-187页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第187-189页 |
| 附录A 控制理论相关概念 | 第189-190页 |
| 附录B 姿态构造空间的拓扑结构 | 第190-193页 |
| 附录C 航天器姿态控制中的退绕现象 | 第193-198页 |
| 附录D 第三章相关滤波算法和迭代算法 | 第198-200页 |