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航天動力學與控制系列叢書--航天器電磁編隊動力學與控制 版權信息
- ISBN：9787122449795
- 條形碼：9787122449795 ; 978-7-122-44979-5
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
航天動力學與控制系列叢書--航天器電磁編隊動力學與控制 本書特色
（1）本書立足航天技術前沿，瞄準國家重大需求，以電磁力航天器編隊的動力學與控制為主要內容，結合研究團隊近年來的科學研究成果編撰而成。（2）書中遵循由淺入深、由易到難、由簡到繁、循序漸進的方式，較為系統地介紹了電磁力航天器編隊的非線性動力學建模與控制等技術。（3）包含了大量的一線工作案例，圖文并茂、系統性強，幫助讀者更好的理解高精度航天器編隊的相關技術，對未來航天器設計的研究發展具有很好的參考價值和指導意義。（4）本書適用于航空航天、深空探測、控制理論與控制工程相關研究領域的工程技術人員和高等院校專業師生。
航天動力學與控制系列叢書--航天器電磁編隊動力學與控制 內容簡介
航天器電磁編隊飛行是一種無推進劑消耗的編隊飛行方式，它的工作原理是為每個航天器安裝電磁線圈，通過不同航天器上電磁線圈之間相互作用產生的電磁力和電磁力矩控制航天器的相對運動。航天器電磁編隊的控制過程無須消耗推進劑，且具有無羽流污染、控制力連續的優點，但電磁場的強非線性和位姿耦合也給編隊動力學建模和控制帶來挑戰。 本書結合作者團隊近年來的研究進展，系統介紹了在姿軌耦合和強非線性情況下的航天器編隊動力學建模與磁矩優化分配，航天器電磁編隊的姿軌耦合控制，航天器電磁編隊的欠驅動控制，基于端口哈密頓動力學的航天器電磁編隊動力學建模與控制等方面的*新研究成果，以及地面實驗系統的設計方案。 本書可供從事航天工程、深空探測、控制理論與控制工程相關研究領域的技術人員和高等院校相關專業師生參考使用。
航天動力學與控制系列叢書--航天器電磁編隊動力學與控制 目錄
第1章 緒論 11.1 航天器編隊飛行的概念與內涵21.2 航天器編隊飛行計劃41.2.1 對地觀測與空間探測領域41.2.2 深空探測領域81.3 航天器電磁編隊飛行111.4 航天器編隊飛行技術研究現狀121.4.1 航天器編隊飛行動力學建模方法121.4.2 航天器編隊控制技術171.4.3 航天器電磁編隊的動力學與控制技術181.4.4 深空探測編隊自主導航技術212.1 坐標系定義242.2 近地軌道航天器編隊動力學242.2.1 C-W 方程26第1章 緒論 11.1 航天器編隊飛行的概念與內涵21.2 航天器編隊飛行計劃41.2.1 對地觀測與空間探測領域41.2.2 深空探測領域81.3 航天器電磁編隊飛行111.4 航天器編隊飛行技術研究現狀121.4.1 航天器編隊飛行動力學建模方法121.4.2 航天器編隊控制技術171.4.3 航天器電磁編隊的動力學與控制技術181.4.4 深空探測編隊自主導航技術21
第2章 航天器編隊動力學基礎 232.1 坐標系定義242.2 近地軌道航天器編隊動力學242.2.1 C-W 方程262.2.2 T-H 方程262.2.3 Lawden方程282.3 日地L2點航天器編隊動力學292.3.1 編隊坐標系的建立302.3.2 動力學方程建模312.4 航天器編隊相對姿態動力學322.4.1 姿態的描述322.4.2 姿態動力學和運動學模型342.5 航天器姿軌一體化動力學362.5.1 對偶四元數362.5.2 對偶質量與對偶動量382.5.3 單航天器動力學建模392.5.4 誤差動力學方程40本章小結40
第3章 航天器電磁編隊動力學建模與磁矩分配 413.1 電磁模型及分析423.1.1 磁場和磁矢勢423.1.2 電磁力和電磁力矩433.1.3 遠場電磁模型443.1.4 遠場電磁模型誤差分析453.2 遠場電磁模型包絡分析473.2.1 可控磁偶極子483.2.2 電磁力包絡493.2.3 電磁力矩包絡533.3 航天器電磁編隊動力學建模573.3.1 航天器電磁編隊的坐標系定義573.3.2 航天器電磁編隊相對動力學583.3.3 外界干擾建模583.4 航天器電磁編隊的磁矩優化分配方法603.4.1 坐標系轉換與快速求解613.4.2 雙星磁矩分配與優化63本章小結70
第4章 航天器電磁編隊的六自由度控制 724.1 基于對偶四元數的電磁編隊交會對接控制734.1.1 相對運動學方程734.1.2 控制器設計744.1.3 仿真分析754.2 航天器電磁編隊姿軌一體化控制774.2.1 電磁編隊動力學與動力學模型774.2.2 期望編隊構型794.2.3 誤差動力學804.2.4 電磁模型及磁矩求解814.2.5 控制器設計864.2.6 仿真分析904.3 基于自抗擾方法的航天器電磁編隊控制974.3.1 平動控制984.3.2 姿態控制994.3.3 角動量管理1014.3.4 仿真分析102本章小結110
第5章 航天器電磁編隊的欠驅動控制 1115.1 電磁編隊欠驅動控制可行性分析1125.2 欠驅動線性二次型調節器1145.2.1 LQR控制權重間接估計法1145.2.2 數值仿真與分析1165.3 欠驅動編隊重構控制方法1215.3.1 徑向欠驅動滑模控制1215.3.2 跡向欠驅動滑模控制1255.3.3 數值仿真與分析1285.4 欠驅動編隊懸停控制方法1345.4.1 懸停位置可行解1345.4.2 基于擾動觀測器的懸停控制1355.4.3 欠驅動同步控制方法1385.4.4 數值仿真與分析140本章小結143
第6章 基于端口哈密頓動力學的航天器編隊動力學建模 1456.1 端口哈密頓力學基礎1466.1.1 端口哈密頓系統簡介1466.1.2 端口哈密頓系統定義1486.1.3 端口哈密頓系統特性1496.2 近地軌道航天器編隊端口哈密頓動力學建模1506.2.1 坐標系定義1506.2.2 編隊運動相對動力學建模1516.3 日地L2點航天器編隊端口哈密頓動力學建模1536.3.1 圓形限制性三體問題1536.3.2 編隊系統相對運動動力學建模1556.4 基于無源控制的航天器編隊隊形重構1576.4.1 基于互聯和阻尼分配無源性的控制方法1576.4.2 控制系統設計1576.4.3 近地軌道航天器編隊控制1586.4.4 日地L2點航天器編隊控制159本章小結161
第7章 深空探測航天器編隊自主相對導航 1627.1 航天器編隊自主相對導航概述1637.2 基于相對測量的航天器編隊自主導航1647.2.1 相對測量技術在編隊自主導航中的應用1647.2.2 基于相對測量的深空探測航天器編隊自主相對導航1667.3 航天器編隊相對導航仿真分析1727.3.1 深空探測仿真場景想定1727.3.2 仿真實驗結果1737.3.3 實驗結果分析176本章小結178
第8章 地面實驗系統與仿真軟件設計 1808.1 地面實驗系統軟硬件設計1818.1.1 衛星模擬器分系統1838.1.2 超導電磁線圈分系統1908.1.3 氣浮平臺分系統1968.1.4 室內定位分系統1978.2 多維超導電磁場建模與仿真軟件1998.2.1 有限元法建模2018.2.2 解析法建模2048.2.3 模型校核方法2108.2.4 可視化界面220本章小結221
參考文獻 222
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