摘要 | 第5-7页 |
ABSTRACT | 第7-9页 |
第1章 绪论 | 第14-23页 |
1.1 研究背景和意义 | 第14-15页 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 | 第15-21页 |
1.2.1 低重力环境下的液体晃动特性分析的研究进展 | 第15-18页 |
1.2.2 带充液贮箱航天器刚-液耦合动力学分析的研究进展 | 第18-19页 |
1.2.3 带柔性附件航天器的动力学建模及刚柔耦合计算的研究进展 | 第19-21页 |
1.3 拟采取的技术路线和研究内容 | 第21-23页 |
第2章 液体晃动分析的FOURIER-BESSEL级数展开法 | 第23-49页 |
2.1 引言 | 第23页 |
2.2 横向激励下晃动系统方程的推导和求解 | 第23-33页 |
2.2.1 拉普拉斯方程和边界条件的建立 | 第23-25页 |
2.2.2 静液面形状的描述 | 第25-26页 |
2.2.3 液体晃动动力学方程的线性化 | 第26-27页 |
2.2.4 液体晃动势的模态坐标 | 第27-30页 |
2.2.5 液体横向晃动动力学方程的级数展开 | 第30-32页 |
2.2.6 固有频率、晃动力和晃动力矩 | 第32-33页 |
2.3 俯仰激励下晃动系统方程的推导和求解 | 第33-38页 |
2.3.1 边界条件的建立 | 第33-35页 |
2.3.2 俯仰晃动动力学方程的级数展开 | 第35-37页 |
2.3.3 固有频率、晃动力和晃动力矩 | 第37-38页 |
2.4 算例仿真与分析 | 第38-48页 |
2.4.1 横向激励下的液体晃动 | 第38-42页 |
2.4.2 俯仰激励下的液体晃动 | 第42-48页 |
2.5 本章小结 | 第48-49页 |
第3章 带多充液圆柱贮箱航天器的刚-液耦合动力学建模与分析 | 第49-84页 |
3.1 引言 | 第49页 |
3.2 刚-液耦合系统状态方程的建立 | 第49-62页 |
3.2.1 充液航天器耦合晃动的计算模型 | 第49-50页 |
3.2.2 牵连速度势的形式 | 第50-52页 |
3.2.3 耦合系统方程的级数展开 | 第52-58页 |
3.2.4 晃动力和晃动力矩 | 第58-61页 |
3.2.5 航天器主体的动力学状态方程 | 第61页 |
3.2.6 充液航天器全耦合系统的动力学状态方程 | 第61-62页 |
3.3 算例仿真与分析 | 第62-83页 |
3.3.1 算例简介 | 第62-63页 |
3.3.2 燃料不均匀消耗对航天器性能的影响 | 第63-66页 |
3.3.3 不同轨道驱动力对航天器性能的影响 | 第66-71页 |
3.3.4 姿态不受控时的晃动势模态分布仿真 | 第71-78页 |
3.3.5 姿态受控时的晃动势模态分布仿真 | 第78-83页 |
3.4 本章小结 | 第83-84页 |
第4章 带机动柔性附件航天器的刚-柔耦合动力学建模与分析 | 第84-100页 |
4.1 引言 | 第84页 |
4.2 系统动力学方程的推导 | 第84-90页 |
4.2.1 带机动柔性附件航天器计算模型的建立 | 第84-86页 |
4.2.2 机动柔性附件的偏微分方程 | 第86-87页 |
4.2.3 机动柔性附件的模态坐标解法 | 第87页 |
4.2.4 刚-柔耦合系统的动态内力值 | 第87-88页 |
4.2.5 主刚体动力学方程的建立 | 第88-89页 |
4.2.6 刚-柔耦合系统动力学状态方程的建立与计算 | 第89-90页 |
4.3 算例仿真与分析 | 第90-98页 |
4.3.1 算例 1 | 第90-95页 |
4.3.2 算例 2 | 第95-98页 |
4.4 本章小结 | 第98-100页 |
第5章 带多充液圆柱贮箱及可机动柔性附件航天器的刚-液-柔耦合动力学建模与分析 | 第100-116页 |
5.1 引言 | 第100页 |
5.2 耦合系统动力学分析 | 第100-102页 |
5.2.1 主刚体动力学方程的建立 | 第100-101页 |
5.2.2 耦合系统动力学状态方程的建立 | 第101页 |
5.2.3 耦合系统动力学计算的程序流程 | 第101-102页 |
5.3 算例仿真与分析 | 第102-115页 |
5.3.1 算例 1——带多充液圆柱贮箱及柔性附件航天器耦合动力学分析 | 第102-107页 |
5.3.2 算例 2——带多充液圆柱贮箱及机动柔性附件航天器耦合动力学分析 | 第107-115页 |
5.4 本章小结 | 第115-116页 |
第6章 带多充液圆柱贮箱航天器刚-液-控耦合动力学分析 | 第116-139页 |
6.1 引言 | 第116页 |
6.2 基本方程 | 第116-118页 |
6.2.1 欧拉角与姿态四元数的关系式 | 第116-117页 |
6.2.2 基本引理 | 第117-118页 |
6.3 姿轨自适应终端滑模控制器设计 | 第118-121页 |
6.3.1 姿态稳定的自适应终端滑模控制器 | 第118页 |
6.3.2 轨道追踪的自适应终端滑模控制器 | 第118-121页 |
6.4 算例仿真与分析 | 第121-138页 |
6.4.1 带单个充液贮箱的航天器 | 第121-127页 |
6.4.2 带四个充液贮箱的航天器 | 第127-138页 |
6.5 本章小结 | 第138-139页 |
结论 | 第139-141页 |
参考文献 | 第141-149页 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第149-150页 |
致谢 | 第150-151页 |
作者简介 | 第151页 |