一种带末端质量的双柔性臂航天器的姿态控制方法技术

技术编号:41408612 阅读:25 留言:0更新日期:2024-05-20 19:35
本发明专利技术涉及一种带末端质量的双柔性臂航天器的姿态控制方法,涉及航天器姿态控制技术领域,本发明专利技术首先基于能量互等原理将双柔性臂等效为连续梁模型,描述了带末端质量双柔性臂航天器系统的动能和势能表达式,根据哈米尔顿原理建立航天器系统的刚柔耦合动力学模,并对刚柔耦合动力学模型进行了离散化处理。其次,进行了系统的未建模动态分析,建立了未建模动态部分系统的传递函数。最后,基于H<subgt;∞</subgt;控制理论设计了鲁棒控制器,用于控制刚柔耦合航天器系统的姿态稳定,并进行了仿真验证。本发明专利技术在一定程度上解决了带末端质量的双柔性臂航天器的姿态稳定控制问题,对双柔性航天器在轨应用发展起到了一定的推动作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航天器姿态控制,具体是一种带末端质量的双柔性臂航天器的姿态控制方法


技术介绍

1、随着空间技术的不断发展,现代航天器在对地观测、通信中继和军事侦察等诸多领域发挥着越来越重要的作用,这对航天器的要求也更趋向于复杂化和精确化。这些要求一方面体现在航天器的构型越来越复杂,满足不同任务的需求;另一方面体现在航天器的性能指标如姿态机动的快速性和控制精度越来越高。

2、盘绕式伸展臂由于其质量轻、压缩伸展比高等特点,被认为在搭载科学载荷、实现复杂构型航天器方面具有潜在优势。两侧对称附带有盘绕式伸展臂的双柔性臂航天器,相较于单一的盘绕伸展臂有着更多的承载空间,也可以作为合成孔径雷达的天线等特殊载荷的承载结构。因此,双柔性臂航天器具有广阔的应用前景,可实现多领域、多目标的任务。但是,除了具有盘绕式伸展臂典型的挠性特点,双柔性臂航天器的刚柔耦合作用使系统呈现复杂强时变的非线性力学特性,对其姿态机动控制算法的设计提出了更高的要求。并且对于带有大型柔性臂的航天器而言,其系统模型复杂,很难建立完全一致的动力学模型,对柔性体结构的简化、在轨参数的变化都会影本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种带末端质量的双柔性臂航天器的姿态控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种带末端质量的双柔性臂航天器的姿态控制方法,其特征在于,步骤2中,基于能量互等原理将盘绕式伸展臂等效为连续梁模型。

3.根据权利要求1所述的一种带末端质量的双柔性臂航天器的姿态控制方法,其特征在于,步骤4中,带末端质量双柔性臂航天器系统的动能和势能表达式为:

4.根据权利要求1所述的一种带末端质量的双柔性臂航天器的姿态控制方法,其特征在于,步骤5中,基于柔性臂的振动边界条件,离散化的刚柔耦合动力学模型为:

5.根据权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种带末端质量的双柔性臂航天器的姿态控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种带末端质量的双柔性臂航天器的姿态控制方法,其特征在于,步骤2中,基于能量互等原理将盘绕式伸展臂等效为连续梁模型。

3.根据权利要求1所述的一种带末端质量的双柔性臂航天器的姿态控制方法,其特征在于,步骤4中,带末端质量双柔性臂航天器系统的动能和势能表达式为:

4.根据权利要求1所述的一种带末端质...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙亮牛晓洁赵泽林刘宇黄海陈珅艳刘家俊
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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