日地L2平動(dòng)點(diǎn)編隊(duì)飛行高精度位置保持建模及控制.pdf

1、航天器編隊(duì)飛行高精度位置保持是未來在深空進(jìn)行干涉探測(cè)任務(wù)所需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。針對(duì)此類任務(wù)在控制方面的苛刻要求，本文將針對(duì)日地L2平動(dòng)點(diǎn)航天器編隊(duì)飛行建模與控制問題進(jìn)行如下幾個(gè)方面的研究：
　　⑴建立日地L2平動(dòng)點(diǎn)編隊(duì)飛行相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型。首先在考慮太陽光壓和地球引力攝動(dòng)基礎(chǔ)上，建立航天器相對(duì)運(yùn)動(dòng)的高精度非線性動(dòng)力學(xué)模型。接著基于該非線性模型，采用級(jí)數(shù)展開方法分析各種參數(shù)對(duì)系統(tǒng)模型精度的影響，建立不同精度的線性化模型。最后

2、為提高控制系統(tǒng)控制精度，以高精度非線性模型為基礎(chǔ)采用Barbashin方法建立精確的擬線性變參數(shù)(Quasi-LPV)模型，提高控制系統(tǒng)名義設(shè)計(jì)模型的精度。
　　⑵設(shè)計(jì)日地L2平動(dòng)點(diǎn)編隊(duì)飛行線性二次調(diào)節(jié)器(Linear Quadractic Regulator)的位置保持算法。以航天器相對(duì)運(yùn)動(dòng)線性化模型為基礎(chǔ)，采用LQR優(yōu)化控制理論進(jìn)行位置保持算法設(shè)計(jì)。為補(bǔ)償各種攝動(dòng)和干擾的影響，在算法設(shè)計(jì)中引入積分器以提高算法的控制精度。為驗(yàn)證

3、LQR算法的有效性，進(jìn)行編隊(duì)飛行位置保持的數(shù)學(xué)仿真。
　?、翘岢鋈盏豅2平動(dòng)點(diǎn)編隊(duì)飛行多項(xiàng)式特征結(jié)構(gòu)配置(Polynomial Eigenstructure Assignment)位置保持算方法。首先推廣基于線性系統(tǒng)的PEA控制方法，提出適用于Quasi-LPV系統(tǒng)的PEA方法以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)系統(tǒng)性能指標(biāo)的不變性。接著針對(duì)日地L2平動(dòng)點(diǎn)編隊(duì)飛行的Quasi-LPV模型，設(shè)計(jì)系統(tǒng)期望的性能指標(biāo)，求取基于PEA的編隊(duì)飛行高精度位置保持非線性