微小卫星姿态控制系统关键技术研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-22页 |
| 第一章 绪论 | 第22-32页 |
| ·课题研究背景和意义 | 第22-23页 |
| ·微小卫星国内外研究现状 | 第23-24页 |
| ·姿态控制系统研究现状 | 第24-29页 |
| ·关键技术及内容安排 | 第29-32页 |
| 第二章 关于姿态控制系统设计 | 第32-38页 |
| ·卫星任务及对控制系统要求 | 第32-34页 |
| ·卫星任务要求 | 第32页 |
| ·主要技术指标 | 第32-33页 |
| ·卫星飞行程序 | 第33-34页 |
| ·姿态控制系统初步方案 | 第34-37页 |
| ·姿态控制方案概述 | 第34-35页 |
| ·姿态敏感器 | 第35页 |
| ·执行机构 | 第35-37页 |
| ·本章小结 | 第37-38页 |
| 第三章 姿态控制系统数学模型 | 第38-54页 |
| ·卫星姿态描述 | 第38-41页 |
| ·坐标系及轨道参数 | 第38-39页 |
| ·欧拉角姿态描述 | 第39-40页 |
| ·四元数姿态描述 | 第40-41页 |
| ·姿态旋转矩阵性质 | 第41页 |
| ·测量参考模型 | 第41-44页 |
| ·地球磁场模型 | 第41-42页 |
| ·太阳矢量模型 | 第42-43页 |
| ·陀螺模型 | 第43页 |
| ·星敏感器模型 | 第43-44页 |
| ·姿态控制模型 | 第44-51页 |
| ·姿态运动学模型 | 第44页 |
| ·卫星动力学模型 | 第44-45页 |
| ·偏置动量轮模型 | 第45-46页 |
| ·喷气系统模型 | 第46-47页 |
| ·磁力矩器模型 | 第47页 |
| ·干扰力矩及仿真 | 第47-51页 |
| ·卫星能量分析 | 第51-53页 |
| ·卫星能量方程 | 第51-52页 |
| ·卫星稳定性分析 | 第52-53页 |
| ·本章小结 | 第53-54页 |
| 第四章 姿态确定算法研究 | 第54-76页 |
| ·姿态确定算法 | 第54-58页 |
| ·Wahba 问题 | 第54-55页 |
| ·q-method 算法 | 第55页 |
| ·高斯-牛顿算法 | 第55-56页 |
| ·EKF 滤波器 | 第56-57页 |
| ·UKF 滤波器 | 第57-58页 |
| ·姿态确定方案设计 | 第58-61页 |
| ·方案设计流程 | 第58-59页 |
| ·四元数滤波处理 | 第59-61页 |
| ·无陀螺EKF 滤波器 | 第61-67页 |
| ·姿态估计状态方程 | 第61-62页 |
| ·直接观测方程 | 第62-63页 |
| ·预处理观测方程 | 第63-64页 |
| ·仿真结果及分析 | 第64-67页 |
| ·有陀螺EKF 滤波器 | 第67-71页 |
| ·姿态估计状态方程 | 第67-68页 |
| ·直接观测方程 | 第68页 |
| ·预处理观测方程 | 第68页 |
| ·仿真结果及分析 | 第68-71页 |
| ·无陀螺UKF 滤波器 | 第71-75页 |
| ·直接观测UKF | 第71-72页 |
| ·预处理观测UKF | 第72页 |
| ·仿真结果及分析 | 第72-75页 |
| ·本章小结 | 第75-76页 |
| 第五章 喷气系统初始姿态控制 | 第76-94页 |
| ·速率阻尼控制 | 第76-82页 |
| ·喷气系统分析 | 第76-77页 |
| ·喷气速率阻尼 | 第77-78页 |
| ·喷气恒星捕获 | 第78-79页 |
| ·仿真结果及分析 | 第79-82页 |
| ·姿态捕获控制 | 第82-88页 |
| ·PD 控制律设计 | 第82-83页 |
| ·拟PD 姿态捕获控制 | 第83页 |
| ·限制姿态反馈控制 | 第83-84页 |
| ·仿真结果及分析 | 第84-88页 |
| ·动量轮起旋控制 | 第88-90页 |
| ·起旋控制律设计 | 第88-89页 |
| ·仿真结果及分析 | 第89-90页 |
| ·动量轮先起旋初态控制 | 第90-93页 |
| ·初态控制方案选择 | 第90页 |
| ·仿真结果及分析 | 第90-93页 |
| ·本章小结 | 第93-94页 |
| 第六章 在轨运行姿态控制 | 第94-122页 |
| ·长期稳定控制 | 第94-105页 |
| ·卫星模型线性化 | 第94-95页 |
| ·俯仰轴稳定控制 | 第95-96页 |
| ·磁滚动-偏航控制 | 第96-101页 |
| ·动量轮饱和磁卸载 | 第101页 |
| ·仿真结果及分析 | 第101-105页 |
| ·短期高精度控制 | 第105-112页 |
| ·喷气滚动偏航控制 | 第105-107页 |
| ·LQG 喷气控制 | 第107-108页 |
| ·Lyapunov 喷气控制 | 第108-109页 |
| ·仿真结果及分析 | 第109-112页 |
| ·姿态机动控制 | 第112-121页 |
| ·参考运动轨迹 | 第112-113页 |
| ·Lyapunov 控制 | 第113页 |
| ·滑动模态控制 | 第113-114页 |
| ·反馈线性化控制 | 第114-116页 |
| ·仿真结果及分析 | 第116-121页 |
| ·本章小结 | 第121-122页 |
| 第七章 三轴磁控研究 | 第122-146页 |
| ·磁控速率阻尼 | 第122-125页 |
| ·B-dot 纯磁控阻尼 | 第122-123页 |
| ·仿真结果及分析 | 第123-125页 |
| ·纯磁控姿态捕获及三轴稳定 | 第125-134页 |
| ·能量磁控 | 第125-126页 |
| ·限制姿态反馈磁控 | 第126-127页 |
| ·拟PD 磁控 | 第127页 |
| ·滑模磁控 | 第127-128页 |
| ·LQG 磁控 | 第128-129页 |
| ·仿真结果及分析 | 第129-134页 |
| ·主动磁控加动量轮控制 | 第134-145页 |
| ·动量轮起旋与B-dot 控制 | 第134页 |
| ·磁控加常值动量轮姿态捕获 | 第134-135页 |
| ·Y-Thomson 初态控制 | 第135-137页 |
| ·磁控加常值动量轮稳定控制 | 第137页 |
| ·仿真结果及分析 | 第137-145页 |
| ·本章小结 | 第145-146页 |
| 第八章 喷气欠驱动控制 | 第146-159页 |
| ·（W,Z）参数化及卫星运动方程 | 第146-149页 |
| ·（W,Z）参数化 | 第146-148页 |
| ·运动学方程 | 第148-149页 |
| ·喷气欠驱动稳定控制 | 第149-153页 |
| ·旋转轴稳定 | 第149-150页 |
| ·角速度稳定 | 第150页 |
| ·三轴姿态稳定 | 第150-151页 |
| ·仿真结果及分析 | 第151-153页 |
| ·欠驱动再定位控制 | 第153-157页 |
| ·姿态再定位控制 | 第153-154页 |
| ·参考轨迹设计 | 第154-156页 |
| ·仿真结果及分析 | 第156-157页 |
| ·本章小结 | 第157-159页 |
| 第九章 控制系统方案及软件实现 | 第159-177页 |
| ·姿态控制系统方案 | 第159-163页 |
| ·姿态控制系统方案设计 | 第159-161页 |
| ·实时嵌入式星载计算机系统 | 第161-163页 |
| ·Vxworks 实时系统及其移植 | 第163-165页 |
| ·Vxworks 系统介绍 | 第163-164页 |
| ·VxWorks 运行环境的建立 | 第164-165页 |
| ·姿态控制总体软件设计 | 第165-170页 |
| ·模块化层次结构 | 第165-167页 |
| ·调度管理模块设计 | 第167-168页 |
| ·仿真结果及分析 | 第168-170页 |
| ·姿态控制模式软件设计 | 第170-176页 |
| ·喷气姿态捕获模式 | 第171-173页 |
| ·三轴稳定模式 | 第173-174页 |
| ·仿真结果及分析 | 第174-176页 |
| ·本章小结 | 第176-177页 |
| 第十章 总结 | 第177-179页 |
| 参考文献 | 第179-189页 |
| 致谢 | 第189-190页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第190-191页 |
