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空间探测柔性伸杆机构动力学与控制


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空间探测柔性伸杆机构动力学与控制
  • 书号：9787030713551
    作者：楚中毅,崔晶
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：136
    字数：184000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2022-01-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥98.00元
    售价： ￥77.42元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书面向空间探测领域的应用需求，基于主被动复合驱动的思想提出一种大伸展/收拢比、小自重 /负载比、无褶皱伸展的可重复展开 /伸缩的机构。进一步，为了抑制伸杆的弹性振动及其对卫星本体姿态的影响，本书推导了带柔性伸杆机构小卫星的动力学方程，设计了一种复合振动控制策略，并对所设计的控制方法进行了半物理仿真与实验验证。
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    前言
    第1章 绪论 1
    1.1 空间伸杆机构简介 1
    1.2 空间伸杆机构的动力学问题 6
    1.3 空间伸杆机构的振动控制方法 8
    1.3.1 反馈控制 8
    1.3.2 前馈控制 13
    第2章 空间伸杆机构的参数优化与仿真分析 17
    2.1 引言 17
    2.2 空间伸杆机构的功能需求分析 17
    2.3 空间伸杆机构的力学特性分析 19
    2.3.1 弹簧铰链的力矩特性分析 19
    2.3.2 柔性伸杆的力学特性分析 21
    2.4 空间伸杆机构的参数匹配研究 24
    2.4.1 空间伸杆机构的能量流分析 24
    2.4.2 空间伸杆机构的优化设计 27
    2.5 空间伸杆机构的有限元仿真 32
    2.5.1 空间伸杆机构的静力学分析 32
    2.5.2 空间伸杆机构的动力学分析 35
    2.5.3 空间伸杆机构的能量分析 39
    2.6 小结 41
    第3章 空间伸杆机构的动力学建模 42
    3.1 引言 42
    3.2 空间伸杆机构的完整动力学模型 42
    3.3 空间伸杆机构的简化动力学模型 46
    3.4 动力学模型的不确定性分析 49
    3.5 小结 49
    第4章 空间伸杆机构的鲁棒自适应控制方法研究 51
    4.1 引言 51
    4.2 问题描述 51
    4.3 空间伸杆机构的控制方法 53
    4.3.1 鲁棒自适应控制器的设计 53
    4.3.2 控制器稳定性分析 54
    4.4 空间伸杆机构伸展/收拢的数值仿真 56
    4.4.1 仿真条件设置 56
    4.4.2 仿真结果分析 58
    4.5 小结 63
    第5章 空间伸杆机构的伸展/收拢实验研究 64
    5.1 引言 64
    5.2 空间伸杆机构的实验平台 64
    5.2.1 空间伸杆机构的机械结构设计 65
    5.2.2 空间伸杆机构的控制系统设计 69
    5.2.3 空间伸杆机构的软件程序设计 70
    5.3 空间伸杆机构伸展/收拢的实验验证 72
    5.4 小结 76
    第6章 带柔性伸杆机构小卫星的耦合动力学模型 77
    6.1 引言 77
    6.2 基于控制力矩陀螺的小卫星姿态动力学模型 77
    6.3 带柔性伸杆机构小卫星的耦合动力学模型 81
    6.4 小结 86
    第7章 带柔性伸杆机构小卫星的振动控制方法研究 87
    7.1 引言 87
    7.2 柔性伸杆机构的振动控制方法研究 87
    7.2.1 最优指令整形技术 87
    7.2.2 基于最优指令整形器的柔性伸杆振动控制 91
    7.3 小卫星本体振动控制方法研究 92
    7.3.1 自适应扰动抑制滤波器工作原理分析 92
    7.3.2 基于自适应扰动抑制滤波器的小卫星本体振动控制 96
    7.4 小卫星的模态不敏感机动规划方法研究 96
    7.5 带柔性伸杆机构小卫星的振动控制仿真研究 99
    7.5.1 振动控制方法的稳定性分析 100
    7.5.2 带挠性伸杆机构小卫星振动控制方法的数值仿真 103
    7.6 小结 107
    第8章 基于控制力矩陀螺的振动控制半物理仿真实验研究 109
    8.1 引言 109
    8.2 基于控制力矩陀螺的半物理实验平台 109
    8.3 小卫星振动控制的半物理仿真实验研究 114
    8.3.1 最优指令整形器的实验验证 115
    8.3.2 复合振动控制方法的半物理实验 117
    8.4 小结 123
    参考文献 124
    附录A 130
    附录B 136
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