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姿态运动的Rodrigues参数描述

详细介绍了刚体姿态运动的Rodrigues参数描述,指出了Rodrigues参数的许多新特性,定义了Ro drigues参数的乘法及相关的代数运算,给出了坐标变换的Rodrigues参数乘法描述,推导了Rodrigues参数描述的姿态运动学微分方程及逆运动方程,并给出了Rodr  (本文共6页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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深空探测器自主姿态制导算法研究

现代深空任务为提高自主性,在传统自主姿态确定与控制之外,提出了姿态制导(Attitude Guidance)的概念,并逐渐在近十年的深空探测器中得到了普遍应用。本学位论文结合“十五”863计划项目——“深空探测自主技术与仿真演示系统”,研究如何将探测器任务行为决定的姿态系统高级任务指令,转化为控制器的参考姿态运动输入的实现问题,即自主姿态制导算法。重点研究了由定向任务事件驱动的姿态运动的结构化计算方法,以及进一步地在内外部约束条件的作用下给出可行的参考姿态运动的问题,并实现了深空探测自主姿态制导与控制在多系统联合下的数学仿真和独立半物理仿真。论文的主要研究内容包括:从事件驱动的思想出发,建立了基于目标矢量的姿态定向结构化算法。针对深空探测中定向任务多、目标运动复杂等特点,构造了一种用于深空姿态制导的相关矢量层次结构,以及适用于星上实施的矢量传播算法。在此基础上,对各种三轴姿态模式的参考姿态运动的计算通用性问题,依据星上导航信息和...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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飞行器姿态非线性控制方法研究

为了满足航空航天事业发展的需要,飞行器所承担的任务变得愈加复杂和多样化,这给飞行器控制的很多指标提出了更高的要求。姿态控制系统为飞行器实现各种复杂的任务提供了重要保障。由于飞行器的姿态控制系统具有复杂的耦合非线性特性,同时还存在系统惯性不确定性与外部环境干扰力矩等不利因素的影响,姿态系统的控制设计是具有挑战性的复杂问题。飞行器姿态系统控制的精确性不仅和所配备的硬件设施有关,还取决于姿态控制方法的设计。本文以Lyapunov稳定性分析理论为基础,利用滑模控制、动态面控制、自适应控制、有限时间控制和扩张状态观测器(ESO)等控制系统设计方法,针对刚性和挠性空间飞行器以及采用摆动喷管作为执行机构的导弹的姿态系统的控制设计问题,提出了相应的非线性姿态控制策略实现飞行器姿态系统的控制目的。针对空间飞行器姿态控制系统采用开关式姿控发动机的特点,研究了空间飞行器大角度机动三通道耦合姿态控制问题。为克服大角度机动时使用欧拉角表示法可能产生的奇异...  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
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惯性导航系统传递对准技术关键问题研究

本文从研究舰船舰载机惯性导航系统初始对准技术实际要求出发,针对舰载机惯性导航系统海上对准问题建立可适用于大失准角情形的速度姿态匹配传递对准非线性误差模型进行惯性导航系统快速传递对准技术研究;基于Bayesian最优估计理论和Sigma-Points确定性采样数值逼近方法研究新型非线性Sigma-Points滤波算法替代传统的卡尔曼滤波算法来建立舰船舰载机快速传递对准非线性误差模型滤波算法,并对快速传递对准模型及其算法实现中的几个关键问题进行深入研究。在详细分析Baysian最优估计理论的Gauss-Hermite数值积分逼近原理及其积分逼近滤波算法基础上,研究Sigma-Points非线性滤波理论中的Unscented Transformation滤波算法、中心差分滤波算法与Gauss-Hermite数值积分逼近滤波算法间的结构关系。基于二阶Stirling多项式插值逼近理论的插值滤波(CDDF2)算法结构分析以及与UKF算法对...  (本文共187页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
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航天器动力学与控制的几何代数建模方法研究

随着航天技术的发展,新的空间任务日趋复杂,航天器轨道运动和姿态运动相互影响不可忽略。在航天器动力学与控制问题的研究中需要考虑轨道和姿态的耦合,进行姿轨一体化建模与控制。在航天器姿轨一体化建模方法中,基于对偶四元数的建模方法能将姿态和轨道运动方程建立为与姿态四元数运动方程相同的统一形式,使得六维姿轨问题的方法和结果可以由三维姿态问题拓展得到,从而利用姿态动力学与控制问题的已有方法和结果。对偶四元数存在参数冗余、需要保证单位化约束的问题,带来计算上的不便从而妨碍其应用。针对航天器轨道与姿态一体化动力学建模,提出一种与对偶四元数互补的姿轨描述参数——扭量,建立统一形式的航天器姿轨运动模型,并且没有参数冗余和单位化约束问题。将所建立的姿轨一体化模型应用于航天器姿轨一体化控制与一体化导航。主要内容如下:针对刚体位姿描述问题,在对偶四元数代数框架下定义了位姿扭量参数,建立基于扭量的刚体位姿运动统一模型。给出扭量表示为对偶四元数函数的表达式,...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>

《北京机械工业学院学报》2008年03期
北京机械工业学院学报

基于(w,z)参数描述的刚体航天器姿态运动

介绍了刚体航天器姿态运动的(w,z)参数描述方法和以(w,z)参数表示的姿态运动学方程,给出了(w,z)...  (本文共6页) 阅读全文>>