小推力軌道機(jī)動(dòng)動(dòng)力學(xué)與控制

第1章 緒論
1.1 軌道機(jī)動(dòng)與小推力技術(shù)
1.2 電推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 電推進(jìn)技術(shù)概況
1.2.2 三類主要的電推力器
1.2.3 電推進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用
1.3 相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 小推力軌道轉(zhuǎn)移技術(shù)
1.3.2 小推力軌道保持技術(shù)
1.3.3 人工特殊軌道實(shí)現(xiàn)技術(shù)
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第2章 小推力軌道機(jī)動(dòng)基礎(chǔ)理論
2.1 引言
2.2 電推進(jìn)的基本原理
2.2.1 常推力電推力器的最優(yōu)比沖
2.2.2 等加速度飛行時(shí)的最優(yōu)質(zhì)量比
2.3 徑向常推力加速度的飛行軌道
2.4 切向常推力的飛行軌道
2.4.1 數(shù)值方法求解
2.4.2 近似方法求解
2.5 非共面圓軌道間的小推力轉(zhuǎn)移軌道
2.5.1 軌道機(jī)動(dòng)的攝動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程
2.5.2 問(wèn)題的最優(yōu)控制解
2.5.3 全電推進(jìn)地球靜止軌道衛(wèi)星發(fā)射問(wèn)題
參考文獻(xiàn)
第3章 小推力轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)間接優(yōu)化方法
3.1 引言
3.2 春分點(diǎn)軌道根數(shù)
3.2.1 春分點(diǎn)根數(shù)的定義
3.2.2 春分點(diǎn)根數(shù)與位置、速度的轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.3 春分點(diǎn)根數(shù)變分方程
3.3.1 變分方程的建立
3.3.2 位置關(guān)于春分點(diǎn)根數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)
3.3.3 春分點(diǎn)根數(shù)關(guān)于速度的偏導(dǎo)數(shù)
3.4 最短時(shí)間轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)
3.4.1 最優(yōu)控制問(wèn)題描述
3.4.2 兩點(diǎn)邊值問(wèn)題求解
3.5 算例仿真與分析
3.5.1 LEO-GEO轉(zhuǎn)移算例
3.5.2 地球一火星轉(zhuǎn)移算例
參考文獻(xiàn)
第4章 小推力機(jī)動(dòng)軌道設(shè)計(jì)直接優(yōu)化方法
4.1 引言
4.2 偽譜法
4.2.1 Gauss偽譜法
4.2.2 其他偽譜法及對(duì)比
4.2.3 偽譜法初值的快速生成
4.3 運(yùn)動(dòng)合成法
4.3.1 基本思路
4.3.2 轉(zhuǎn)移軌道的描述方式
4.3.3 小推力加速度的描述方式
4.3.4 非線性規(guī)劃問(wèn)題描述
4.4 算例仿真與分析
4.4.1 Gauss偽譜法仿真算例
4.4.2 運(yùn)動(dòng)合成法仿真算例
參考文獻(xiàn)
第5章 地球靜止軌道衛(wèi)星位置保持方法
5.1 引言
5.2 GEO衛(wèi)星攝動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析
5.2.1 攝動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程
5.2.2 地球非球形攝動(dòng)
5.2.3 日月引力攝動(dòng)
5.2.4 太陽(yáng)光壓攝動(dòng)
5.3 南北方向位置保持方法
5.3.1 南北位置保持策略
5.3.2 相平面控制方法
5.3.3 仿真分析
5.4 東西方向位置保持策略
參考文獻(xiàn)
第6章 無(wú)阻力衛(wèi)星的軌道保持方法
6.1 引言
6.2 無(wú)阻力衛(wèi)星的系統(tǒng)構(gòu)成
6.2.1 無(wú)阻力衛(wèi)星的控制系統(tǒng)
6.2.2 無(wú)阻力衛(wèi)星的硬件系統(tǒng)
6.3 基于PID控制方法的位移控制模式
6.3.1 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方程
6.3.2 控制律設(shè)計(jì)
6.3.3 仿真分析
6.4 基于LQG控制方法的混合控制模式
6.4.1 線性化狀態(tài)方程
6.4.2 控制律設(shè)計(jì)
6.4.3 仿真分析
參考文獻(xiàn)
第7章 地月平動(dòng)點(diǎn)軌道保持控制方法
7.1 引言
7.2 基本動(dòng)力學(xué)模型與仿真約束
7.2.1 基本動(dòng)力學(xué)模型
7.2.2 標(biāo)稱軌道
7.2.3 仿真約束和誤差分布
7.3 平動(dòng)點(diǎn)軌道保持的LQR方法
7.3.1 LQR保持控制算法
7.3.2 I，QR保持控制仿真
7.4 平動(dòng)點(diǎn)軌道保持的靶點(diǎn)法
7.4.1 靶點(diǎn)保持控制算法
7.4.2 靶點(diǎn)法保持控制仿真
7.5 平動(dòng)點(diǎn)軌道保持的滑?？刂品椒?br />7.5.1 滑模保持控制算法
7.5.2 滑模保持控制仿真
參考文獻(xiàn)
第8章 航天器編隊(duì)飛行構(gòu)型控制方法
8.1 引言
8.2 編隊(duì)飛行的運(yùn)動(dòng)描述方法
8.2.1 動(dòng)力學(xué)描述方法
8.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)描述方法
8.3 編隊(duì)飛行構(gòu)型建立控制方法
8.3.1 相對(duì)軌道根數(shù)反饋控制律設(shè)計(jì)
8.3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)機(jī)控制
8.3.3 仿真分析
8.4 編隊(duì)飛行構(gòu)型保持控制方法
8.4.1 相對(duì)軌道根數(shù)反饋控制律設(shè)計(jì)
8.4.2 相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反饋控制律設(shè)計(jì)
8.4.3 仿真分析
參考文獻(xiàn)
第9章 小推力快速繞飛軌道設(shè)計(jì)方法
9.1 引言
9.2 相對(duì)軌道設(shè)計(jì)的基本原理
9.3 二體模型下的快速繞飛軌道設(shè)計(jì)
9.3.1 繞飛軌道設(shè)計(jì)原理
9.3.2 燃耗計(jì)算與優(yōu)化
9.3.3 仿真算例
9.4 考慮J2項(xiàng)影響的快速繞飛軌道設(shè)計(jì)
9.4.1 線性化運(yùn)動(dòng)方程
9.4.2 控制力方程
9.4.3 仿真算例
參考文獻(xiàn)
第10章 小推力懸停軌道設(shè)計(jì)與控制方法
10.1 引言
10.2 橢圓懸停軌道設(shè)計(jì)
10.2.1 控制力方程與燃耗估算
10.2.2 仿真算例
10.3 基于LQR的懸停軌道控制方法
10.3.1 控制器設(shè)計(jì)
10.3.2 仿真算例
10.3.3 地球靜止軌道懸?？尚行苑治?br />10.4 滑模變結(jié)構(gòu)控制方法
10.4.1 基本原理
10.4.2 控制器設(shè)計(jì)
lo.4.3 仿真算例
10.5 自適應(yīng)無(wú)抖振滑模變結(jié)構(gòu)控制方法
10.5.1 增廣系統(tǒng)狀態(tài)方程
10.5.2 控制器設(shè)計(jì)
10.5.3 仿真算例
參考文獻(xiàn)
第11章 小推力人工特殊絕對(duì)軌道設(shè)計(jì)方法
11.1 引言
11.2 小推力絕對(duì)軌道設(shè)計(jì)原理
11.3 人工凍結(jié)軌道設(shè)計(jì)
11.3.1 控制方法
11.3.2 控制力的修正
11.3.3 仿真算例
11.4 人工太陽(yáng)同步軌道設(shè)計(jì)
11.4.1 控制方法
11.4.2 控制力修正
11.4.3 仿真算例
11.5 人工太陽(yáng)同步凍結(jié)軌道設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)