輸入受限的航天器編隊飛行姿態(tài)協(xié)同控制

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1、？Ｉ分類號ＵＤＡ？？公＂？？兄？＂＂＂．／Ｖ７１９４１４／文舞戶拿碩±研究生學(xué)位論文輸入受限的航天器編隊飛行姿態(tài)協(xié)同控制＇；＇，％．．：，．’＇＇－：．＇＇＇＇■＇＂■■，．－？ＪＩ’－’，．＾：；’申請人李宏艷亨＾運(yùn)賽齡皆＾學(xué)號：２１２１１２０鼓＇１展遞謂解郎培養(yǎng)單位；數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院推誠；ｒ１＇．■＇？：＞占；；．錐和；學(xué)科專業(yè)：運(yùn)籌學(xué)與控制論難搞＼，：＇１：；Ｖ

2、＾；．誠：、；研究方向ｒ、：航天器姿態(tài)控制麵指導(dǎo)教師；呂建婷融教授完成日期；２０１５年３月１０日—’？＇．？？？－‘＇‘巧■：：？，：：獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研巧成果．據(jù)我所知除了文中持別加標(biāo)注和致謝的地方外論文中不包含其他人，，己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得黑龍江大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料．學(xué)位論文作者簽名：簽字曰期成粋月；曰志豕擔(dān)＾（學(xué)位論文版權(quán)

3、使用授權(quán)書本人完全了解黑龍江大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版允許論文被查閱和借閱．本人授，權(quán)黑鹿狂大學(xué)可將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索心，可處采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存、匯編本學(xué)位論文．學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期興年日簽字日期：年月日的？＾中文摘要中中中文文文摘摘摘要要要近年來,航天技術(shù)發(fā)展迅速,越來越多的專家學(xué)者針對航天器編隊飛行的空間任務(wù)展開研究.本文以多個航天器為研究對象,對航天

4、器編隊飛行的姿態(tài)協(xié)同控制問題進(jìn)行了深入的研究,論文主要內(nèi)容如下:介紹了航天器的姿態(tài)動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)模型,圖論的基本概念和與圖論相關(guān)的矩陣及其性質(zhì).同時介紹了本文用到的非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性定義和理論.研究了航天器編隊飛行的姿態(tài)協(xié)同控制.針對輸入受限的航天器編隊飛行姿態(tài)協(xié)同控制問題,在執(zhí)行器正常情況下,給出了姿態(tài)協(xié)同控制算法,使得航天器編隊飛行的姿態(tài)能夠保持同步.然后進(jìn)一步考慮在執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障存在時的航天器編隊飛行的姿態(tài)協(xié)同控制問題.基于Lyapunov方法,對閉環(huán)系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性進(jìn)行了證明.同時給出了數(shù)值仿真驗(yàn)證,

5、仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提出的控制律的有效性.研究了航天器編隊飛行輸出反饋?zhàn)藨B(tài)協(xié)同控制.在有向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下,給出了航天器編隊飛行輸出反饋?zhàn)藨B(tài)協(xié)同控制算法.又考慮了航天器編隊姿態(tài)跟蹤控制,給出了航天器編隊飛行輸出反饋?zhàn)藨B(tài)跟蹤控制律,實(shí)現(xiàn)了航天器的姿態(tài)同步和跟蹤.數(shù)值仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提出的控制算法的有效性.關(guān)鍵詞:航天器編隊;輸入受限;姿態(tài)協(xié)同控制;執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障;輸出反饋{I{黑龍江大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractInrecentyears,withtherapiddevelopedspacetechnology,mor

6、eandmoreexpertsandscholarsputtheire?ortsonresearchingformation?yingissuesofspacemissions.Thisthesisstudiesmultiplespacecraftandconductsthethoroughresearchonattitudecoordinatedcontrolproblemofformation?ying.Andthecontentsareasthefollowing:Thisthesisintroduc

7、esspacecraftattitudedynamicandkineticmodels,basicconceptofgraphtheory,andthefeaturesoftherelativematrices.Meanwhile,thede?nitionandtheoryofstabilityofnonlinearsystemarediscussed.Theattitudecoordinatedcontrolproblemofspacecraftformation?yingisstud-ied.Consi

8、deringthatproblemwithinputconstraint,attitudecoordinatedcontrolalgorithmispresentedtomaketheattitudesofspacecraftinformationtoachievesynchronization.Further,acontrolprotocolofthatproblemwithactuatorfailureiss