空间停靠动力学和控制

本文研究空间停靠是广义的，它包括停留和靠近两个内容。本文首先研究空间靠近动力学方程；其次讨论保持点的动力学特性和保持点轨迹稳定的必要条件；最后介绍靠近段安全可靠的控制策略。

空间停靠动力学和位置保持运动轨迹稳定性

本文首先推导和研究两个飞行器在近距离的动力学方程,其次讨论空间保持点的动力学特性和运动轨迹稳定的必要条件。最后分析动力学模型和轨道摄动对保持点运动轨迹的影响,并且给出空间停靠动力学的某些研究结论。设计在逼近段交会对接控制系统可参考这些结论。

基于椭圆轨道的空间交会停靠全系数自适应控制方法研究

本文针对线性时变对象 ,用差分的方法对其离散化 ,证明了离散化后的对象的系数之和等于 1 ,并利用离散化对象的系数和微分方程的系数之间的关系 ,计算出离散化后对象的系数收敛值。这也是在时变对象和非线性领域内应用全系数自适应控制理论必须要解决的问题。并基于椭圆轨道的空间交会停靠的动力学方程为实际背景 ,用此方法和 PID方法进行了仿真比较 ,从仿真结果可以看出全系数控制方法的优越性。

空间交会停靠的视线控制方法

空间交会停靠控制方法经常采用的一种是基于视线位置信息的平行接近法。在ρ-ρ相平面内，定义开关线为S=ρ^2-λ^2ρ，也可以称为滑动模态，采用发动机开关控制为：u=-Fsgn(S)，研究了这种控制方法后，发现在开关线上，系统不是渐进稳定的。本文在研究了这种控制方法后，对滑动模态的表达式进行了改进，增加了阻尼项，改进后的滑动模态为：S=ρ^2+k1ρ+k2ρ,k1、k2的符号待定，并对改进后的滑动模态控制进行了稳定性证明，证明了系统在滑动模态上也是渐进稳定的。