航天器电磁对接/编队飞行动力学与控制

图书标准信息

• 作者 杨乐平、张元文、朱彦伟、黄涣、蔡伟伟 著
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2015-09
• 版次 1
• ISBN 9787030447937
• 定价 100.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 224页
• 字数 282千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

航天器电磁对接/编队飞行是当前国际航天领域一个新的研究方向和热点，《航天器电磁对接/编队飞行动力学与控制》是该方向国内第一《航天器电磁对接/编队飞行动力学与控制》，系统介绍了航天器电磁对接/编队飞行技术现状、动力学理论、控制方法和地面实验研究情况。《航天器电磁对接/编队飞行动力学与控制》共7章，内容主要包括星间电磁作用建模基础、航天器电磁对接/分离动力学、航天器电磁对接/分离控制和相关地面试验技术。《航天器电磁对接/编队飞行动力学与控制》内容源于近十年研究成果，得到多项国家级研究计划支持，理论分析与实验验证相结合，比较系统地阐述了航天器电磁对接/编队飞行的技术原理和方法，具有较强的前沿性和实用性。《航天器电磁对接/编队飞行动力学与控制》可供航天器设计、航天动力学与控制、在轨服务等领域的研究与技术人员参考，也可作为高等院校飞行器设计、自动控制等相关专业高年级本科生及研究生的参考教材。

【作者简介】

　　杨乐平，男，汉族，四川乐山人，1964年11月出生，1980年8月考入国防科学技术大学。现任国防科学技术大学航天科学与工程学院教授、博士生导师、科技委委员，国家863专家，军队战略规划咨询委员会委员，《国防科技》杂志编委。主要从事太空安全战略、新概念航天器和在轨服务技术等研究，获军队科技进步一等奖两项、二等奖三项，出版《航天器相对运动轨迹规划与控制》、等和教材8部，在国内外学术期刊和会议上发表论文100余篇。
　　
　　张元文，男，汉族，贵州安顺人，1983年8月出生，2013年6月于国防科学技术大学获得博士学位。现任国防科学技术大学航天科学与工程学院讲师，主要从事飞行器动力学与控制、航天器电磁对接与编队飞行、在轨服务与新概念航天器技术等研究，已分别在Springer、Nova出版社各出版1部，发表文章30余篇，其中SCI检索10篇，主持国家自然科学青年基金1项。

【目录】

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+LQR
4．2．3 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 基于伪谱法的最优构形重构控制
10．3．3 仿真算例
10．4 小结
参考文献