摘要 | 第4-6页 |
ABSTRACT | 第6-8页 |
第1章 绪论 | 第16-34页 |
1.1 课题来源 | 第16页 |
1.2 课题背景及研究的目的和意义 | 第16-18页 |
1.3 国内外研究现状及分析 | 第18-29页 |
1.3.1 限制性三体问题及TSS基本概念 | 第18-20页 |
1.3.2 国内外平动点相关任务 | 第20-23页 |
1.3.3 平动点动力学及轨道设计研究现状 | 第23-25页 |
1.3.4 平动点轨道保持控制方法研究现状 | 第25-28页 |
1.3.5 TSS在平动点附近相关问题研究现状 | 第28-29页 |
1.4 本文的主要研究内容 | 第29-34页 |
第2章 CRTBP下TSS动力学分析及周期轨道设计 | 第34-70页 |
2.1 引言 | 第34页 |
2.2 二体TSS模型建立 | 第34-41页 |
2.2.1 坐标系统 | 第34-35页 |
2.2.2 CRTBP三体模型 | 第35-36页 |
2.2.3 非旋转二体TSS动力学模型 | 第36-38页 |
2.2.4 旋转二体TSS动力学模型 | 第38-41页 |
2.3 平动点及其稳定性分析 | 第41-50页 |
2.3.1 CRTBP中的平动点 | 第41-44页 |
2.3.2 共线平动点的稳定性 | 第44-46页 |
2.3.3 二体TSS构成的共线人工平动点 | 第46-50页 |
2.4 共线平动点附近的周期轨道设计及稳定性分析 | 第50-62页 |
2.4.1 周期轨道的解析近似解 | 第50-52页 |
2.4.2 应用微分校正的周期轨道设计 | 第52-54页 |
2.4.3 应用配点法的周期轨道设计 | 第54-56页 |
2.4.4 应用微分校正的拟周期轨道设计 | 第56-58页 |
2.4.5 周期轨道的稳定性 | 第58-62页 |
2.5 二体TSS在共线平动点附近的周期轨道 | 第62-69页 |
2.5.1 固定姿态下的TSS周期轨道 | 第63-67页 |
2.5.2 TSS姿态的自由运动 | 第67-69页 |
2.6 本章小结 | 第69-70页 |
第3章 不考虑控制受限的TSS轨道保持控制 | 第70-109页 |
3.1 引言 | 第70页 |
3.2 基于BACKSTEPPING方法的TSS轨道保持控制 | 第70-84页 |
3.2.1 基于backstepping方法的TSS轨道保持控制器设计 | 第71-74页 |
3.2.2 基于速度观测器的TSS轨道保持控制器设计 | 第74-77页 |
3.2.3 旋转TSS输出反馈轨道保持控制器设计 | 第77-79页 |
3.2.4 数值仿真 | 第79-84页 |
3.3 TSS最优轨道保持控制 | 第84-95页 |
3.3.1 SDRE最优跟踪控制器设计 | 第84-90页 |
3.3.2 SDRE积分伺服跟踪控制器设计 | 第90-91页 |
3.3.3 数值仿真 | 第91-95页 |
3.4 考虑摄动因素影响的TSS轨道保持控制 | 第95-106页 |
3.4.1 受摄RTBP模型 | 第95-98页 |
3.4.2 考虑摄动干扰影响的backstepping控制器设计 | 第98-100页 |
3.4.3 考虑摄动干扰影响的SDRE控制器设计 | 第100-104页 |
3.4.4 数值仿真 | 第104-106页 |
3.5 非旋转TSS的系绳拉力 | 第106-107页 |
3.6 本章小结 | 第107-109页 |
第4章 考虑控制受限的TSS轨道保持控制 | 第109-142页 |
4.1 引言 | 第109页 |
4.2 考虑控制受限的TSS轨道保持BACKSTEPPING控制器设计 | 第109-115页 |
4.2.1 抗控制输入饱和的backstepping控制器设计 | 第110-113页 |
4.2.2 数值仿真 | 第113-115页 |
4.3 基于NMPC的TSS平衡点及轨道保持控制 | 第115-126页 |
4.3.1 有限时域NMPC控制器设计 | 第116-119页 |
4.3.2 控制模型离散化 | 第119-120页 |
4.3.3 NMPC控制器中的最优控制问题求解 | 第120-121页 |
4.3.4 NMPC控制器稳定性分析 | 第121-123页 |
4.3.5 数值仿真 | 第123-126页 |
4.4 基于鲁棒NMPC的TSS平动点及周期轨道保持控制 | 第126-140页 |
4.4.1 基于Tube不变集的鲁棒NMPC控制器 | 第128-129页 |
4.4.2 基于Tube不变集的鲁棒NMPC平动点保持控制器设计 | 第129-134页 |
4.4.3 基于Tube不变集的鲁棒NMPC周期轨道保持控制器设计 | 第134-137页 |
4.4.4 数值仿真 | 第137-140页 |
4.5 本章小结 | 第140-142页 |
第5章 变绳长TSS轨道保持控制 | 第142-172页 |
5.1 引言 | 第142页 |
5.2 系绳和小推力联合控制 | 第142-150页 |
5.2.1 控制分配律设计 | 第143-146页 |
5.2.2 变绳长NMPC控制器设计 | 第146-147页 |
5.2.3 数值仿真 | 第147-150页 |
5.3 基于动力学方法的旋转TSS人工平动点保持控制 | 第150-165页 |
5.3.1 变绳长切换控制器设计 | 第150-156页 |
5.3.2 变绳长连续控制器设计 | 第156-158页 |
5.3.3 绳长变化对周期运动的影响 | 第158-160页 |
5.3.4 数值仿真 | 第160-165页 |
5.4 基于动力学方法的TSS周期轨道保持控制 | 第165-171页 |
5.4.1 旋转TSS的Floquet模态设计 | 第165-168页 |
5.4.2 周期轨道保持控制器设计 | 第168-169页 |
5.4.3 数值仿真 | 第169-171页 |
5.5 本章小结 | 第171-172页 |
第6章 高精度星历模型下的仿真 | 第172-197页 |
6.1 引言 | 第172页 |
6.2 坐标系统 | 第172-174页 |
6.3 TSS星历动力学模型 | 第174-178页 |
6.4 星历模型下的拟周期轨道 | 第178-182页 |
6.5 星历模型下的平动点保持控制仿真 | 第182-189页 |
6.6 星历模型下的周期轨道保持控制仿真 | 第189-196页 |
6.7 本章小结 | 第196-197页 |
结论 | 第197-199页 |
附录 | 第199-204页 |
参考文献 | 第204-215页 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第215-218页 |
致谢 | 第218-219页 |
个人简历 | 第219页 |