空間探測柔性伸桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)與控制

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 空間伸桿機(jī)構(gòu)簡介 1
1.2 空間伸桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)問題 6
1.3 空間伸桿機(jī)構(gòu)的振動(dòng)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(jī)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(jī)構(gòu)的功能需求分析 17
2.3 空間伸桿機(jī)構(gòu)的力學(xué)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(xué)特性分析 21
2.4 空間伸桿機(jī)構(gòu)的參數(shù)匹配研究 24
2.4.1 空間伸桿機(jī)構(gòu)的能量流分析 24
2.4.2 空間伸桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 27
2.5 空間伸桿機(jī)構(gòu)的有限元仿真 32
2.5.1 空間伸桿機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)分析 32
2.5.2 空間伸桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析 35
2.5.3 空間伸桿機(jī)構(gòu)的能量分析 39
2.6 小結(jié) 41
第3章 空間伸桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模 42
3.1 引言 42
3.2 空間伸桿機(jī)構(gòu)的完整動(dòng)力學(xué)模型 42
3.3 空間伸桿機(jī)構(gòu)的簡化動(dòng)力學(xué)模型 46
3.4 動(dòng)力學(xué)模型的不確定性分析 49
3.5 小結(jié) 49
第4章 空間伸桿機(jī)構(gòu)的魯棒自適應(yīng)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(jī)構(gòu)的控制方法 53
4.3.1 魯棒自適應(yīng)控制器的設(shè)計(jì) 53
4.3.2 控制器穩(wěn)定性分析 54
4.4 空間伸桿機(jī)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(jī)構(gòu)的伸展/收攏實(shí)驗(yàn)研究 64
5.1 引言 64
5.2 空間伸桿機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 64
5.2.1 空間伸桿機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 65
5.2.2 空間伸桿機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 69
5.2.3 空間伸桿機(jī)構(gòu)的軟件程序設(shè)計(jì) 70
5.3 空間伸桿機(jī)構(gòu)伸展/收攏的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 72
5.4 小結(jié) 76
第6章 帶柔性伸桿機(jī)構(gòu)小衛(wèi)星的耦合動(dòng)力學(xué)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(dòng)力學(xué)模型 77
6.3 帶柔性伸桿機(jī)構(gòu)小衛(wèi)星的耦合動(dòng)力學(xué)模型 81
6.4 小結(jié) 86
第7章 帶柔性伸桿機(jī)構(gòu)小衛(wèi)星的振動(dòng)控制方法研究 87
7.1 引言 87
7.2 柔性伸桿機(jī)構(gòu)的振動(dòng)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(dòng)控制 91
7.3 小衛(wèi)星本體振動(dòng)控制方法研究 92
7.3.1 自適應(yīng)擾動(dòng)抑制濾波器工作原理分析 92
7.3.2 基于自適應(yīng)擾動(dòng)抑制濾波器的小衛(wèi)星本體振動(dòng)控制 96
7.4 小衛(wèi)星的模態(tài)不敏感機(jī)動(dòng)規(guī)劃方法研究 96
7.5 帶柔性伸桿機(jī)構(gòu)小衛(wèi)星的振動(dòng)控制仿真研究 99
7.5.1 振動(dòng)控制方法的穩(wěn)定性分析 100
7.5.2 帶撓性伸桿機(jī)構(gòu)小衛(wèi)星振動(dòng)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(dòng)控制半物理仿真實(shí)驗(yàn)研究 109
8.1 引言 109
8.2 基于控制力矩陀螺的半物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 109
8.3 小衛(wèi)星振動(dòng)控制的半物理仿真實(shí)驗(yàn)研究 114
8.3.1 *優(yōu)指令整形器的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 115
8.3.2 復(fù)合振動(dòng)控制方法的半物理實(shí)驗(yàn) 117
8.4 小結(jié) 123
參考文獻(xiàn) 124
附錄A 130
附錄B 136