充液挠性航天器动力学及姿态机动控制电子书

内容简介

前言

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 复杂航天器动力学建模研究进展

1.3 充液航天器多场耦合系统动力学研究现状

1.3.1 航天器刚-液耦合动力学问题

1.3.2 航天器刚-液-控耦合动力学问题

1.3.3 航天器刚-液-柔-控耦合动力学问题

1.4 航天器姿态控制的研究现状

1.4.1 反馈控制技术在充液航天器中的应用

1.4.2 基于开环控制技术的前馈控制方法

1.4.3 智能材料在控制系统中的应用

参考文献

第2章 基本理论

2.1 引言

2.2 几种常用坐标介绍

2.3 航天器姿态描述和动力学方程

2.3.1 欧拉角描述法

2.3.2 四元数描述法

2.3.3 姿态动力学方程

2.4 压电材料的本构方程

2.5 液体晃动等效力学模型研究

参考文献

第3章 动态逆控制与反向传播神经网络

3.1 引言

3.2 动态逆控制

3.2.1 李导数和李括号

3.2.2 反馈线性化

3.3 反向传播神经网络算法

3.3.1 人工神经元的数学模型

3.3.2 三层反向传播神经网络模型

3.3.3 反向传播算法

3.3.4 反向传播网络的设计基础［10-12］

3.3.5 改进反向传播算法

参考文献

第4章 输入成型控制方法理论

4.1 引言

4.2 输入成型技术概述

4.2.1 输入成型器的基本原理

4.2.2 输入成型器的设计方法

4.3 输入成型器设计目标与约束条件

参考文献

第5章 充液航天器自适应神经网络动态逆控制复合控制

5.1 引言

5.2 充液航天器力学模型

5.3 神经网络动态逆控制方法设计

5.3.1 非线性动态逆控制

5.3.2 自适应非线性动态逆控制器设计

5.3.3 充液航天器控制仿真分析

5.4 充液航天器的输入成型器设计

5.5 充液航天器姿态机动复合控制及仿真分析

5.6 本章小结

参考文献

第6章 充液航天器模糊自适应动态输出反馈控制

6.1 引言

6.2 充液航天器动力学建模

6.3 设计充液航天器的自适应状态反馈控制律

6.3.1 刚体航天器PD控制律

6.3.2 设计充液航天器的抗干扰状态反馈控制律

6.3.3 设计充液航天器自适应状态反馈控制律

6.3.4 自适应输出反馈控制器模糊化参数设计

6.4 数值模拟

6.5 本章小结

参考文献

第7章 考虑测量不确定和输入饱和的充液航天器姿态机动控制

7.1 引言

7.2 考虑不确定性充液航天器动力学建模

7.3 控制律设计和稳定性分析

7.3.1 基于非线性干扰观测器的反步控制

7.3.2 输出反馈反步控制律设计

7.3.3 输入饱和的输出反馈控制律设计

7.4 数值模拟

7.5 本章小结

参考文献

第8章 充液航天器的固定时间终端滑模容错控制

8.1 引言

8.2 考虑执行器故障的充液航天器动力学建模

8.2.1 执行器的故障模型

8.2.2 充液航天器的姿态动力学方程

8.3 固定时间控制器设计和稳定性分析

8.3.1 基本定义和基本引理

8.3.2 固定时间滑模面设计

8.3.3 固定时间控制器设计

8.4 数值模拟

8.5 本章小结

参考文献

第9章 考虑测量不确定的充液航天器自适应容错控制

9.1 引言

9.2 充液航天器动力学建模

9.2.1 航天器的数学模型

9.2.2 测量的动力学模型

9.3 鲁棒容错控制律设计和稳定性分析

9.4 数值模拟

9.5 本章小结

参考文献

第10章 多模态充液航天器自适应滑模控制

10.1 引言

10.2 多模态充液航天器动力学建模

10.3 欠驱动反馈控制率设计

10.3.1 滑动模态控制律

10.3.2 设计自适应滑动模态控制律

10.4 多模态输入成型控制方法

10.5 数值模拟

10.6 本章小结

参考文献

第11章 光压扰动下充液挠性航天器的姿态机动控制研究

11.1 引言

11.2 充液挠性航天器动力学模型

11.3 光压响应数值分析

11.4 充液挠性航天器姿态机动控制

11.4.1 考虑饱和输入的自适应滑模控制律设计

11.4.2 PPF主动振动控制补偿器设计

11.5 仿真分析

11.6 本章小结

参考文献

第12章 充液挠性航天器模糊自适应姿态机动控制

12.1 引言

12.2 充液柔性航天器动力学建模

12.3 复合控制策略的设计

12.3.1 状态反馈退步控制器设计

12.3.2 自适应输出反馈控制律的设计

12.3.3 无角速度自适应控制方法

12.3.4 命令光滑器控制设计

12.4 数值实例

12.5 本章小结

参考文献

第13章 带有大挠性结构充液航天器混合控制方法研究

13.1 引言

13.2 动力学建模

13.2.1 挠性附件动力学模型

13.2.2 航天器本体与液体燃料等效模型动力学建模

13.3 奇异摄动理论

13.4 设计航天器慢变子系统控制器

13.4.1 设计模糊滑模控制律

13.4.2 设计喷气推力控制律

13.5 设计快变子系统控制器

13.6 仿真分析

13.7 本章小结

参考文献