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《挠性充液航天器超近程逼近段动力学建模与控制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、中国空间科学技术Aug灡25暋2017暋Vol灡37暋No灡4暋1灢9ChineseSpaceScienceandTechnologyISSN1000灢758X暋CN11灢1859/Vhttp:曃zgkj灡cast灡cnDOI:10灡16708/j灡cnki灡1000灢758X灡2017灡0041挠性充液航天器超近程逼近段动力学建模与控制王首喆1,刘华清2,张庆展1,靳永强1,*,盛英华11灡上海宇航系统工程研究所,上海2011092灡上海卫星工程研究所,上海201109摘暋要:超近程逼近过程中,服务航天器为刚柔液
2、耦合的复杂系统,单摆等液体晃动模型不再适用,对这种工况下的航天器进行了动力学建模与控制的研究。采用虚功率原理推导了一种新的适用于三轴推力作用下的液体晃动等效模型,通过引入相对位置导引矢量与相对位置误差矢量,建立了相对轨道误差动力学模型,结合相对姿态动力学模型,得到超近程逼近段的刚柔液耦合的相对轨道姿态动力学模型。针对模型存在的不确定性和未知干扰,设计了基于滑模估计器的相对姿轨耦合控制律。通过数学仿真验证了控制律的有效性,仿真中的晃动结果与Flow灢3D结果能够吻合,验证了晃动模型的合理性。关键词:在轨服务;超近程逼
3、近;轨迹导引;刚柔液耦合;相对姿轨耦合;滑模估计器中图分类号:V412灡4暋暋暋暋暋暋文献标识码:AModelingandcontrolforaliquid灢filledspacecraftwithflexibleappendagesincloseproximity1,LIUHuaqing2,ZHANGQingzhan1,JINYongqiang1,*,SHENGYinghua1WANGShouzhe1灡AerospaceSystemEngineeringShanghai,Shanghai201109,China2
4、灡ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering,Shanghai201109,ChinaAbstract:Incloseproximity,theservicingspacecraftisacomplexsystemwithrigid灢flexible灢liquidcoupled,andtheliquidsloshingmodel,suchaspendulum,isn曚tapplicable.Thedynamicsmodelingandcontrolofthisspacecraft
5、werestudied.Firstly,akindofnewliquidsloshingequivalentmechanicalmodelwasderivedbyvirtualworkprinciple,anditcouldbeappliedtothesituationoftri灢axialthrust.Secondly,arelativepositionguidancevectorandarelativepositionerrorvectorweredefined,andarelativepositionerro
6、rdynamicsmodelwasderived.Thirdly,combiningtherelativepositionerrordynamicswiththerelativeattitude收稿日期:2016灢08灢23;修回日期:2017灢01灢06;录用日期:2017灢06灢29;网络出版时间:2017灢08灢11暋10:27:17网络出版地址:http:曃kns灡cnki灡net/kcms/detail/11灡1859灡V灡20170811灡1027灡003灡html基金项目:上海市科学技术委员会资助项目
7、(14XD1423400)作者简介:王首喆(1992-),男,硕士研究生,wszlssb@163灡com,研究方向为飞行器总体设计*通讯作者:靳永强(1981-),男,高级工程师,jyq413@bit灡edu灡cn,研究方向为飞行器总体设计引用格式:王首喆,刘华清,张庆展,等.挠性充液航天器超近程逼近段动力学建模与控制[J].中国空间科学技术,2017,37(4):1灢9.WANGSZ,LIUHQ,ZHANGQZ,etal.Modelingandcontrolforaliquid灢filledspacecraftw
8、ithflexibleappendagesincloseproximity[J].ChineseSpaceScienceandTechnology,2017,37(4):1灢9(inChinese).暋2中国空间科学技术Aug灡25暋2017暋Vol灡37暋No灡4dynamics,acoupledrelativeattitude灢orbitdynamics
