不规则小行星探测器制导与控制方法研究

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1、Ｉ分类号：ＴＰ２７３单位代码：１０１９０研究生学号：２０１２０３０２５密级：无朵來＜凌欠Ｉ硕女学位论文不规则小行星探测器制导与控制方法研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅＧｕｉｄａｎｃｅａｎｄｔｈｅＬａｎｄｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌＭｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｅＩｒｒｅｇｕｌａｒＡｓｔｅｒｏｉｄＰｒｏｂｅ研究生姓名；王茜茜专业：控制科学与工程指导教师姓名：谢慕君指导教师职称：教授２０１５年４月Ａ长春工业大学硕±学位论文摘要一步了解太阳系

2、及宇宙的主要途径是通过深空探测人类进，也为今后考察、勘探和定居太阳系奠定基础一Ｈ类。般将深空探测分为：月球探测、行星探测和星际探测。本文主要研究小行星探测器着陆过程的制导与控制。首先，研究探测器的动力学方程。考虑到小行星形状不规则的特点，根据球谐系数与引力势能之间的关系，通过求解超定线性方程组得到小行星引力场的各阶次球谐系数。文中假定小行星Ｗ均匀的角速度自转，探测器在受到小行星弱引力场作用的同时，也考虑了太阳光压和其他星体引为摄动的影响。其次，针对小行星自身形状不规则、尺寸小、引力较弱，且探测器在接近小行星

3、过程中会受到太阳光压和第Ｈ体引力摄动的影响一，本文设计种针对落角约束的最优滑模制导控制律。最优滑模制导控制律采用最优比例制导律与滑模变结构理论相结合，对速度大小和方向进行控制。该方法能够在系统受到太阳光压和第Ｈ体引力摄动的情况下，保证视线角速率趋于零，消除视线角速率的稳态震荡。通过ＭＡＴＬＡＢ仿真验证可知，本文设计的最优猎模制导控制律，在考虑着陆过程中探测器的燃料消耗、小行星受到引力摄动的情况下，能够实现视线角速率逐渐接近零。最后，为了实现探测器的安全软着陆，本文选用了兰次多项式的标称轨迹制导法来设计期望轨迹。

4、设计出基于模細参数优化的滑模变结构控制方法，采用模糊参数优化策略动态调整切换增益，实现在滑模面外时加快响应速度并增强系统克服太阳光压和第Ｈ体引力摄动，到达滑模面时柔化控制量Ｗ消除抖振的目的。通过ＭＡＴＬＡＢ仿真验证可知＞１有效提高系统的稳定，本文设计的模糊参数优化滑模变结构控制方法可｜＾化保证趋近运动快速性并有效的消除斜振，同时避免了传统指数趋近律切换面附近控制力频繁切换的缺点。关键词；软着陆落角约束视线角速率模糊参数优化Ｉ１长谷Ｔ业大学硕：学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｍａｉｎｍｅｔｈｏｄ

5、ｏｆｈｕｍａｎｂｅｉｎｇｔｏｅｘｌｏｒｅｔｈｅｓｏｌａｒｓｓｔｅｍａｎｄｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｓｄｅｅｐｙｙｐｓａｃｅｅｘｌｏｒａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｉｓａｌｓｏ化ｅ妃ｕｎｄａｔｉｏ打ｏｆｏｂｓｅｒｖａｔｉｏ打ｅｘｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｐｐ，，ｐｏｆｌ；ｈｅｓｏｌａｒｓｙｓｔｅｍ．Ｄｅｅｐｓｐａｃｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ：ｍｏｏ打ｅｘｌｏｒａｔｉｏｎｌａ打ｅｔｅｘｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄ

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