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考虑面内外摆角对电动绳系离轨过程的参数影响分析
被引量：
2
1
作者
翟光
苏飞
+1 位作者
张景瑞
张尧
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2015年第8期1837-1843,共7页
利用电动绳系实现空间碎片自主离轨有广阔的应用前景。受洛伦兹力矩和重力梯度力矩作用,绳系姿态将在当地垂线附近振荡。首先采用拉格朗日法建立电动绳系面内外姿态动力学模型;随后结合国际地磁场模型,给出洛伦兹力和洛伦兹力矩的计算方...
利用电动绳系实现空间碎片自主离轨有广阔的应用前景。受洛伦兹力矩和重力梯度力矩作用,绳系姿态将在当地垂线附近振荡。首先采用拉格朗日法建立电动绳系面内外姿态动力学模型;随后结合国际地磁场模型,给出洛伦兹力和洛伦兹力矩的计算方法;最后结合姿态动力学模型和高斯摄动方程,建立了电动绳系离轨数值仿真模型,在考虑无摆角、仅有面内摆角、有面内外摆角的条件下,对电动绳系离轨过程进行仿真对比。仿真结果说明,电动绳系姿态振荡对离轨有明显影响,只有考虑绳系姿态,才能精确预测轨道参数的变化。
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关键词
电动绳系
姿态振荡
离轨控制
轨道参数
动力学建模
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职称材料
基于ALPSO算法的低轨卫星小推力离轨最优控制方法
被引量：
8
2
作者
李玖阳
胡敏
+2 位作者
王许煜
徐家辉
李菲菲
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期199-207,共9页
低轨卫星在到寿后,需要在一定时间内离轨,而轨道高度高于800 km的卫星难以在自然条件下离轨。为了使卫星在规定时间内离轨,提出一种基于增广拉格朗日粒子群优化(augmented Lagrangian particle swarm optimization,ALPSO)算法的低轨卫...
低轨卫星在到寿后,需要在一定时间内离轨,而轨道高度高于800 km的卫星难以在自然条件下离轨。为了使卫星在规定时间内离轨,提出一种基于增广拉格朗日粒子群优化(augmented Lagrangian particle swarm optimization,ALPSO)算法的低轨卫星小推力离轨最优控制算法。首先依据小推力的特点列出摄动方程,并利用哈密尔顿方程求出带协状态参数的最优控制率。而后分别阐述了粒子群算法和增广拉格朗日方法,并据此得出了算法流程。最后与遗传算法的优化结果进行对比。结果表明,ALPSO算法迭代次数较少,收敛精度较高,降低轨道高度的第一种处置轨道适用于轨道高度821 km的卫星离轨,离轨时间为857天。该算法可用于低轨卫星小推力离轨问题的求解。
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关键词
低轨卫星
小推力离轨
粒子群优化算法
最优控制
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职称材料
大气阻力摄动下的绳系辅助离轨系统的相对姿态跟踪控制研究
被引量：
5
3
作者
郑鹏飞
曹喜滨
张世杰
《航天控制》
CSCD
北大核心
2009年第4期8-13,36,共7页
以绳系辅助离轨系统为背景,考虑到大气阻力摄动和子星——返回舱的非质点因素,返回舱与绳系辅助离轨系统的相对姿态将产生大幅周期性变化,这将影响或破坏系统的稳定性;同时三自由度下绳系系统的展开控制和绳系系统横向振动抑制控制也对...
以绳系辅助离轨系统为背景,考虑到大气阻力摄动和子星——返回舱的非质点因素,返回舱与绳系辅助离轨系统的相对姿态将产生大幅周期性变化,这将影响或破坏系统的稳定性;同时三自由度下绳系系统的展开控制和绳系系统横向振动抑制控制也对返回舱姿态的稳定性和精度提出了更高的要求。基于此,本文建立了大气阻力摄动下的绳系系统的展开动力学和返回舱姿态动力学模型;并在此基础上,设计了绳系辅助离轨系统的相对姿态跟踪控制策略。通过数学仿真来验证大气阻力摄动下该姿态跟踪控制算法的有效性,结果表明,该控制律能够有效控制绳系辅助离轨系统的相对姿态,满足展开控制的需要。
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关键词
绳系辅助离轨
大气阻力摄动
绳系系统的展开
相对姿态跟踪控制
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职称材料
绳系拖曳离轨模型及脉冲喷气控制策略的可行性
被引量：
2
4
作者
刘新建
郑杰匀
《宇航总体技术》
2017年第1期13-20,共8页
在空间绳网的绳系组合体拖曳变轨运动控制中,系绳张力控制策略需要有一套卷扬机构及张力检测控制装置,将增加机构的质量、复杂度和成本,并降低操作可靠性。提出仅利用拖船飞行器上的三轴正交喷嘴控制策略,可同时实现拖曳离轨中的相对运...
在空间绳网的绳系组合体拖曳变轨运动控制中,系绳张力控制策略需要有一套卷扬机构及张力检测控制装置,将增加机构的质量、复杂度和成本,并降低操作可靠性。提出仅利用拖船飞行器上的三轴正交喷嘴控制策略,可同时实现拖曳离轨中的相对运动控制和系统质心的轨道控制,而系绳张力只作为约束,推导了组合体拖曳离轨的三维空间运动动力学模型,给出了一种准霍曼拖曳离轨控制方法,完成了同步轨道废弃目标拖曳离轨方案的初步可行性仿真验证,并给出了拖曳过程的喷气力、燃料消耗量指标,可供空间绳网研究参考。
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关键词
空间绳网
绳系组合体
拖曳离轨动力学
脉冲喷气控制
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职称材料
电动力绳系火箭末级离轨系统动力学与控制研究
5
作者
张烽
王小锭
+2 位作者
王长青
孔令超
吴胜宝
《空间碎片研究》
2021年第3期9-19,共11页
电动力绳系离轨技术是一项新颖的被动离轨技术,因其推进剂消耗低、效率高等优势,特别适用于火箭末级快速离轨任务,但也带来了动力学与控制方面的挑战。本文在分析电动力绳系火箭末级离轨任务特点基础上,针对离轨过程的系绳释放开展阶段...
电动力绳系离轨技术是一项新颖的被动离轨技术,因其推进剂消耗低、效率高等优势,特别适用于火箭末级快速离轨任务,但也带来了动力学与控制方面的挑战。本文在分析电动力绳系火箭末级离轨任务特点基础上,针对离轨过程的系绳释放开展阶段和电动力辅助离轨阶段,开展了动力学建模及具有工程实用性的控制方案设计,并通过数值仿真验证了方案有效性。最后介绍了电动力绳系离轨系统动力学与控制的国内外试验验证进展,并提出了含末级姿态模拟器的系绳释放地面试验系统方案设想,为后续我国推动电动力绳系离轨技术的进展提供了参考。
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关键词
电动力绳
火箭末级离轨
动力学与控制
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职称材料
题名
考虑面内外摆角对电动绳系离轨过程的参数影响分析
被引量：
2
1
作者
翟光
苏飞
张景瑞
张尧
机构
北京理工大学宇航学院
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2015年第8期1837-1843,共7页
基金
国家自然科学基金(11102018)
国家高技术研究发展计划(863计划)(2013AA7042018)资助课题
文摘
利用电动绳系实现空间碎片自主离轨有广阔的应用前景。受洛伦兹力矩和重力梯度力矩作用,绳系姿态将在当地垂线附近振荡。首先采用拉格朗日法建立电动绳系面内外姿态动力学模型;随后结合国际地磁场模型,给出洛伦兹力和洛伦兹力矩的计算方法;最后结合姿态动力学模型和高斯摄动方程,建立了电动绳系离轨数值仿真模型,在考虑无摆角、仅有面内摆角、有面内外摆角的条件下,对电动绳系离轨过程进行仿真对比。仿真结果说明,电动绳系姿态振荡对离轨有明显影响,只有考虑绳系姿态,才能精确预测轨道参数的变化。
关键词
电动绳系
姿态振荡
离轨控制
轨道参数
动力学建模
Keywords
electro-dynamic
tether
system
attitude
tracking
deorbit
control
orbital
elements
dynamics
model
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于ALPSO算法的低轨卫星小推力离轨最优控制方法
被引量：
8
2
作者
李玖阳
胡敏
王许煜
徐家辉
李菲菲
机构
航天工程大学航天指挥学院
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期199-207,共9页
基金
国家自然科学基金(61403416)资助课题。
文摘
低轨卫星在到寿后,需要在一定时间内离轨,而轨道高度高于800 km的卫星难以在自然条件下离轨。为了使卫星在规定时间内离轨,提出一种基于增广拉格朗日粒子群优化(augmented Lagrangian particle swarm optimization,ALPSO)算法的低轨卫星小推力离轨最优控制算法。首先依据小推力的特点列出摄动方程,并利用哈密尔顿方程求出带协状态参数的最优控制率。而后分别阐述了粒子群算法和增广拉格朗日方法,并据此得出了算法流程。最后与遗传算法的优化结果进行对比。结果表明,ALPSO算法迭代次数较少,收敛精度较高,降低轨道高度的第一种处置轨道适用于轨道高度821 km的卫星离轨,离轨时间为857天。该算法可用于低轨卫星小推力离轨问题的求解。
关键词
低轨卫星
小推力离轨
粒子群优化算法
最优控制
Keywords
low
earth
orbit
satellite
low
thrust
deorbit
particle
swarm
optimal
algorithm
optimal
control
分类号
V412.2 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
大气阻力摄动下的绳系辅助离轨系统的相对姿态跟踪控制研究
被引量：
5
3
作者
郑鹏飞
曹喜滨
张世杰
机构
哈尔滨工业大学卫星技术研究所
出处
《航天控制》
CSCD
北大核心
2009年第4期8-13,36,共7页
基金
长江学者和创新团队发展计划(IRT0520)
文摘
以绳系辅助离轨系统为背景,考虑到大气阻力摄动和子星——返回舱的非质点因素,返回舱与绳系辅助离轨系统的相对姿态将产生大幅周期性变化,这将影响或破坏系统的稳定性;同时三自由度下绳系系统的展开控制和绳系系统横向振动抑制控制也对返回舱姿态的稳定性和精度提出了更高的要求。基于此,本文建立了大气阻力摄动下的绳系系统的展开动力学和返回舱姿态动力学模型;并在此基础上,设计了绳系辅助离轨系统的相对姿态跟踪控制策略。通过数学仿真来验证大气阻力摄动下该姿态跟踪控制算法的有效性,结果表明,该控制律能够有效控制绳系辅助离轨系统的相对姿态,满足展开控制的需要。
关键词
绳系辅助离轨
大气阻力摄动
绳系系统的展开
相对姿态跟踪控制
Keywords
Tether-assisted
deorbit
Drag
perturbation
Deployment
of
the
tethered
system
Relative
atti-
tude
tracking
control
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
下载PDF
职称材料
题名
绳系拖曳离轨模型及脉冲喷气控制策略的可行性
被引量：
2
4
作者
刘新建
郑杰匀
机构
国防科学技术大学航天科学与工程学院
出处
《宇航总体技术》
2017年第1期13-20,共8页
文摘
在空间绳网的绳系组合体拖曳变轨运动控制中,系绳张力控制策略需要有一套卷扬机构及张力检测控制装置,将增加机构的质量、复杂度和成本,并降低操作可靠性。提出仅利用拖船飞行器上的三轴正交喷嘴控制策略,可同时实现拖曳离轨中的相对运动控制和系统质心的轨道控制,而系绳张力只作为约束,推导了组合体拖曳离轨的三维空间运动动力学模型,给出了一种准霍曼拖曳离轨控制方法,完成了同步轨道废弃目标拖曳离轨方案的初步可行性仿真验证,并给出了拖曳过程的喷气力、燃料消耗量指标,可供空间绳网研究参考。
关键词
空间绳网
绳系组合体
拖曳离轨动力学
脉冲喷气控制
Keywords
Space
net
Tether
combined
system
Tug
deorbit
dynamics
Pulse
jet
control
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
电动力绳系火箭末级离轨系统动力学与控制研究
5
作者
张烽
王小锭
王长青
孔令超
吴胜宝
机构
中国运载火箭技术研究院研究发展部
西北工业大学自动化学院
出处
《空间碎片研究》
2021年第3期9-19,共11页
文摘
电动力绳系离轨技术是一项新颖的被动离轨技术,因其推进剂消耗低、效率高等优势,特别适用于火箭末级快速离轨任务,但也带来了动力学与控制方面的挑战。本文在分析电动力绳系火箭末级离轨任务特点基础上,针对离轨过程的系绳释放开展阶段和电动力辅助离轨阶段,开展了动力学建模及具有工程实用性的控制方案设计,并通过数值仿真验证了方案有效性。最后介绍了电动力绳系离轨系统动力学与控制的国内外试验验证进展,并提出了含末级姿态模拟器的系绳释放地面试验系统方案设想,为后续我国推动电动力绳系离轨技术的进展提供了参考。
关键词
电动力绳
火箭末级离轨
动力学与控制
Keywords
electrodynamic
tether
upper-stage
deorbit
dynamics
and
control
分类号
V448.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑面内外摆角对电动绳系离轨过程的参数影响分析
翟光
苏飞
张景瑞
张尧
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2015
2
下载PDF
职称材料
2
基于ALPSO算法的低轨卫星小推力离轨最优控制方法
李玖阳
胡敏
王许煜
徐家辉
李菲菲
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2021
8
下载PDF
职称材料
3
大气阻力摄动下的绳系辅助离轨系统的相对姿态跟踪控制研究
郑鹏飞
曹喜滨
张世杰
《航天控制》
CSCD
北大核心
2009
5
下载PDF
职称材料
4
绳系拖曳离轨模型及脉冲喷气控制策略的可行性
刘新建
郑杰匀
《宇航总体技术》
2017
2
下载PDF
职称材料
5
电动力绳系火箭末级离轨系统动力学与控制研究
张烽
王小锭
王长青
孔令超
吴胜宝
《空间碎片研究》
2021
0
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职称材料
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