空間探測柔性伸桿機構(gòu)動力學與控制

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 空間伸桿機構(gòu)簡介 1
1.2 空間伸桿機構(gòu)的動力學問題 6
1.3 空間伸桿機構(gòu)的振動控制方法 8
1.3.1 反饋控制 8
1.3.2 前饋控制 13
第2章 空間伸桿機構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化與仿真分析 17
2.1 引言 17
2.2 空間伸桿機構(gòu)的功能需求分析 17
2.3 空間伸桿機構(gòu)的力學特性分析 19
2.3.1 彈簧鉸鏈的力矩特性分析 19
2.3.2 柔性伸桿的力學特性分析 21
2.4 空間伸桿機構(gòu)的參數(shù)匹配研究 24
2.4.1 空間伸桿機構(gòu)的能量流分析 24
2.4.2 空間伸桿機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計 27
2.5 空間伸桿機構(gòu)的有限元仿真 32
2.5.1 空間伸桿機構(gòu)的靜力學分析 32
2.5.2 空間伸桿機構(gòu)的動力學分析 35
2.5.3 空間伸桿機構(gòu)的能量分析 39
2.6 小結(jié) 41
第3章 空間伸桿機構(gòu)的動力學建模 42
3.1 引言 42
3.2 空間伸桿機構(gòu)的完整動力學模型 42
3.3 空間伸桿機構(gòu)的簡化動力學模型 46
3.4 動力學模型的不確定性分析 49
3.5 小結(jié) 49
第4章 空間伸桿機構(gòu)的魯棒自適應控制方法研究 51
4.1 引言 51
4.2 問題描述 51
4.3 空間伸桿機構(gòu)的控制方法 53
4.3.1 魯棒自適應控制器的設(shè)計 53
4.3.2 控制器穩(wěn)定性分析 54
4.4 空間伸桿機構(gòu)伸展/收攏的數(shù)值仿真 56
4.4.1 仿真條件設(shè)置 56
4.4.2 仿真結(jié)果分析 58
4.5 小結(jié) 63
第5章 空間伸桿機構(gòu)的伸展/收攏實驗研究 64
5.1 引言 64
5.2 空間伸桿機構(gòu)的實驗平臺 64
5.2.1 空間伸桿機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 65
5.2.2 空間伸桿機構(gòu)的控制系統(tǒng)設(shè)計 69
5.2.3 空間伸桿機構(gòu)的軟件程序設(shè)計 70
5.3 空間伸桿機構(gòu)伸展/收攏的實驗驗證 72
5.4 小結(jié) 76
第6章 帶柔性伸桿機構(gòu)小衛(wèi)星的耦合動力學模型 77
6.1 引言 77
6.2 基于控制力矩陀螺的小衛(wèi)星姿態(tài)動力學模型 77
6.3 帶柔性伸桿機構(gòu)小衛(wèi)星的耦合動力學模型 81
6.4 小結(jié) 86
第7章 帶柔性伸桿機構(gòu)小衛(wèi)星的振動控制方法研究 87
7.1 引言 87
7.2 柔性伸桿機構(gòu)的振動控制方法研究 87
7.2.1 *優(yōu)指令整形技術(shù) 87
7.2.2 基于*優(yōu)指令整形器的柔性伸桿振動控制 91
7.3 小衛(wèi)星本體振動控制方法研究 92
7.3.1 自適應擾動抑制濾波器工作原理分析 92
7.3.2 基于自適應擾動抑制濾波器的小衛(wèi)星本體振動控制 96
7.4 小衛(wèi)星的模態(tài)不敏感機動規(guī)劃方法研究 96
7.5 帶柔性伸桿機構(gòu)小衛(wèi)星的振動控制仿真研究 99
7.5.1 振動控制方法的穩(wěn)定性分析 100
7.5.2 帶撓性伸桿機構(gòu)小衛(wèi)星振動控制方法的數(shù)值仿真 103
7.6 小結(jié) 107
第8章 基于控制力矩陀螺的振動控制半物理仿真實驗研究 109
8.1 引言 109
8.2 基于控制力矩陀螺的半物理實驗平臺 109
8.3 小衛(wèi)星振動控制的半物理仿真實驗研究 114
8.3.1 *優(yōu)指令整形器的實驗驗證 115
8.3.2 復合振動控制方法的半物理實驗 117
8.4 小結(jié) 123
參考文獻 124
附錄A 130
附錄B 136