航天器电磁对接/编队飞航动力学与控制

前言 第1章 绪论1．1 问题描述1．1．1 基本原理1．1．2 电磁对接／分离1．1．3 电磁编队飞行1．2 国内外研究综述1．2．1 动力学建模与特性分析1．2．2 电磁作用控制1．2．3 地面试验验证1．3 本书组织结构与主要内容1．3．1 组织结构1．3．2 主要内容参考文献第2章 星间电磁作用基础2．1 概述2．2 星间电磁力／力矩模型2．2．1 电磁力／力矩模型2．2．2 特性分析2．3 干扰特性分析2．3．1 远场模型乘性误差2．3．2 地磁场作用干扰2．3．3 模型应用准则2．4 小结参考文献第3章 电磁对接／分离动力学3．1 概述3．2 基于牛顿运动定律的动力学建模3．2．1 运动状态描述3．2．2 动力学模犁3．3 对接特性分析3．3．1 一维自对接性3．3．2 二维自对接性3．3．3 三维自对接性3．4 分离特性分析3．4．1 V-bar分离3．4．2 R-bar分离3．4．3 H-bar分离3．5 小结参考文献第4章 电磁对接／分离控制4．1 概述4．2 对接轨迹的鲁棒及自适应控制4．2．1 反馈线性化+鲁棒H∞4．2．2 反馈线性化+ESO+LQR4．2．3 基于Lyapunov主稳定性的自适应控制4．3 对接姿态的分散协同鲁棒控制4．3．1 姿态控制需求分析4．3．2 分散协同鲁棒控制律4．3．3 全局渐近稳定性分析4．3．4 仿真算例4．4 分离轨迹的制导控制一体化设计4．4．1 循环追踪控制基本理论4．4．2 分离轨迹的制导控制律设计4．4．3 参数整定4．4．4 仿真算例4．5 小结参考文献第5章 电磁对接／分离角动量管理5．1 概述5．2 地磁偶极子模型5．3 基于地磁场作用的角动量管理5．3．1 正常模式的动量管理5．3．2 角动量卸载模式的动量管理5．3．3 仿真分析5．4 ACMM设计策略5．4．1 设计思路5．4．2 序列磁偶极子求解5．4．3 ACMM控制5．5 小结参考文献第6章 电磁对接／分离地面试验6．1 概述6．2 试验系统总体方案6．2．1 硬／软件系统框架6．2．2 电磁装置作用力／力矩估算6．2．3 试验平台误差分析及处理措施6．3 试验系统硬件设计6．3．1 结构分系统6．3．2 气路分系统6．3．3 测量分系统6．3．4 嵌入式控制分系统6．3．5 执行分系统6．4 试验系统软件开发6．4．1 上位机监控软件6．4．2 PC104主控软件6．4．3 单片机控制软件6．5 地面试验6．5．1 试验设计6．5．2 试验结果分析6．6 小结参考文献第7章 电磁编队飞行动力学7．1 概述7．2 基于Euler-Lagrange方程的动力学建模7．2．1 系统能量7．2．2 动力学模型7．3 基于Kane方法的动力学建模7．3．1 广义坐标与广义速率7．3．2 广义主动力与广义惯性力7．3．3 动力学模型7．4 相对平衡态分析7．4．1 相对平衡态7．4．2 静态编队必要条件7．5 小结参考文献第8章 双星静态／自旋电磁编队及其稳定性8．1 概述8．2 双星电磁编队动力学8．2．1 径向分布动力学8．2．2 切向／法向分布动力学8．3 静态编队及其稳定性8．3．1 静态编队构形8．3．2 双星磁矩配置与求解8．3．3 稳定性分析8．4 自旋编队及其稳定性8．4．1 自旋编队可行性分析8．4．2 深空自旋编队构形8．4．3 稳定性分析8．5 小结参考文献第9章 三星电磁编队不变构形及其稳定性9．1 概述9．2 三星电磁编队动力学9．2．1 共线编队9．2．2 三角形编队9．3 电磁编队三星共线不变构形9．3．1 满足电磁力矩条件的磁矩解9．3．2 静态共线构形9．3．3 自旋共线构形9．4 电磁编队三角形不变构形9．4．1 静态三角形构形9．4．2 自旋三角形构形9．5 稳定性分析9．6 小结参考文献第10章 电磁编队飞行控制10．1 概述10．2 六自由度构形保持控制10．2．1 相对平衡态保持策略10．2．2 基于LQR及ESO的构形保持控制10．2．3 仿真算例10．3 构形重构控制10．3．1 重构轨迹规划10．3．2 基于伪谱法的*优构形重构控制10．3．3 仿真算例10．4 小结参考文献