基于力矩输出能力最优的SGCMG操纵律设计

为使SGCMG系统在有效回避奇异的同时能够较精确地输出期望力矩,设计了一种基于力矩输出能力最优原理的SGCMG联合操纵律.根据期望力矩矢量及SGCMG力矩输出的几何关系,提出了新的系统奇异状态指标,给出使力矩输出能力最优的框架角速度;引入优化指标,使得框架转速误差和输出力矩误差的混合二次型最小,保证在力矩输出能力达到最优的同时也使得输出力矩误差最小.采用奇异值分解理论证明了联合操纵律在奇异面处不存在框架锁定现象,能够有效地逃离奇异,同时分析了所设计操纵律的力矩输出误差.以金字塔构型SGCMG系统为例,对所设计的联合操纵律分别进行了恒定力矩仿真和卫星大角度机动仿真.仿真结果表明,联合操纵律能够顺利回避角动量奇异面,不存在奇异鲁棒操纵律存在的框架锁定现象,且输出力矩误差较非对角奇异鲁棒操纵律小,能够顺利完成航天器大角度机动任务.

附加框架角速度的SGCMG操纵律设计

为使单框架控制力矩陀螺(SGCMG)系统在操纵过程中尽量回避内部奇异状态,设计了一种新的基于附加框架角速度的SGCMG系统操纵律。首先在分析SGCMG系统接近奇异状态时期望力矩投影与各个SGCMG角动量夹角关系的基础上,提出对角动量靠近期望力矩投影方向的SGCMG添加附加框架角速度的方法使SGCMG系统避免陷入内部奇异;然后基于奇异值分解理论证明该操纵律不存在框架锁死现象,并分析了操纵律产生的力矩误差;最后以金字塔构型的SGCMG系统为例对设计的操纵律进行了力矩输出仿真,结果表明设计的操纵律能有效地回避和脱离内部奇异状态,且操纵过程中产生的力矩误差较小。

基于指令力矩螺旋式搜索的SGCMG奇异规避方法

针对航天器的控制力矩陀螺群框架构型奇异以及传统奇异规避方法在规避时存在的框架"锁死"问题,本文提出一种基于指令力矩进行螺旋式搜索的控制力矩陀螺奇异规避方法.该方法在鲁棒奇异逆操纵律和零运动操纵律的基础上,引入随奇异度量值自主调节的旋转角和随时间连续变化的旋转轴,让期望力矩通过搜索寻找出逃离奇异状态的方向,来实现奇异规避.仿真结果表明该方法具有良好的奇异规避特性,并能够克服常规奇异规避方法存在的框架"锁死"情况.

游戏程序设计中若干问题的探讨

游戏编程是当今程序设计的一个热点，开发过程会遇到各种各样的问题。通过限制构造函数和拷贝函数，设计一个单体全局管理类，可以避免不合适的调用。采用分块技术加栽地图，可以在时空性能上优化游戏。阐述了D3D的空间坐标变换。分析了万向节死锁问题发生的原因，并提出了解决办法。

四轴陀螺稳定平台的变结构分区控制

为使四轴陀螺稳定平台适应运载体全纬度、全姿态工作的要求,从运动学角度分析了四框架轴控制信号的特点。将陀螺输出信号及框架角传感器信号组合形成观测变量,给出选择不同组合时控制信号的配置方案。该方案采用完整的观测矩阵形式,可准确计算中框轴、外框轴控制信号,补偿回路增益的变化。结合避免框架锁定的要求及实际电动机驱动力矩有限的条件,提出了中框轴、外框轴的分区变结构控制方案。基于Simulink的计算结果表明:该控制方案完全避免了框架锁定且切换过程平稳,为在载体全纬度、全姿态工作的条件下实现台体的惯性空间稳定提供了必要保障。