由回差阵奇异值求稳定裕度的退化算法

本文研宄使用回差阵奇异值求多输入多输出(MIMO)线性定常系统稳定裕度的方法.首先对此方法进行退化分析,得到求解单输入单输出(SISO)线性定常系统稳定裕度的算法步骤.在此基础上,讨论退化所得算法与传统稳定裕度的关系;进一步地,详细分析此退化算法相比传统稳定裕度的优势,进而指出当系统的增益和相位同时变化时,系统Nyquist曲线g(jω)到临界点(-1,j0)的最短距离min|1+g(jω)|可作为一种更加合理的稳定裕度指标.最后,通过对实例进行数值仿真,说明本文所提退化算法可以克服传统稳定裕度局限性,同时与传统稳定裕度结合得到比较完整的SISO线性系统稳定裕度衡量体系.     

一类附件大角度、快速机动航天器的动力学和控制

本文研究一类附件作大角度、快速机动航天器的动力学与控制问题。建立了该系统的矢量动力学方程。在俯仰平面内，结合运动学方程得到一组标量方程。把角速度二次项当作干扰，分析了系统的动力学特性和干扰的低频性质。设计了黄金分割自适应控制律，仿真表明星体的姿态和姿态角速度、附件的跟踪都具有很好的控制效果。     

含多正弦扰动的航天器无拖曳控制系统性能极限研究

本文研究了航天器无拖曳控制系统的性能极限问题.将空间环境扰动描述为一个阶跃分量、一个平稳随机分量和多个正弦分量的线性组合,利用残余非保守力的稳态方差度量扰动抑制性能,并运用Wiener-Hopf设计方法求解最小灵敏度函数.为确保残余非保守力的渐近平稳性,将最小灵敏度函数表示为反馈系统的频域拓扑结构,并推导了闭环系统的极限指标.结合无拖曳控制指标,讨论了加速度计模式下的传感器、执行器的指标分解问题.     

多输入多输出线性定常系统稳定裕度的分析与改进

针对多输入多输出(MIMO)控制系统的稳定裕度求解问题,首先分析了现有的回差阵奇异值法这一计算方法,并得到其解决单输入单输出(SISO)系统的稳定裕度结论,在此基础上,提出两种基于系统回差阵的稳定裕度改进方法;一种是在有限条件下利用矩阵的特征值代替奇异值来建立与稳定裕度关系的策略,另一种是利用系统逆回差阵的行列式,通过求其奇异值来计算系统稳定裕度;最后结合工程实例,通过数值仿真验证两种稳定裕度计算方法相比原方法都有不同程度的改进,而且三种方法可以结合起来进行分析,最大化的减小系统稳定裕度结果的保守性.     

长方形贮箱中液体在大Bond数情况下的随机响应

求解了长方形贮箱中液体在大Ｂｏｎｄ数情况下受到长度方向加速度激励时的随机波高响应,给出了波高函数的响应功率及均方值。     

一类附件有大角度跟踪机动卫星的动力学建模与控制

采用三刚体七自由度模型来研究带两个大角度跟踪机动附件卫星的动力学与控制问题．通过引入一些新的张量定义,在慢速机动假设下,首先运用Newton-Eular方法导出了该系统的矢量动力学方程,将其转化为标量动力学方程,并讨论了两个附件之间的耦合问题、随后设计出卫星姿态,天线跟踪的PID 前馈控制器,并对控制方法进行了讨论．几组算例表明,该方法控制效果良好．     

Forced Response of Fluid-Spacecraft Coupling System and Force and Moment of Fluid Acting on Container

ormrnoxTheslOShingoffluidcontainedinsPacecrafanditSdstonthecontIDlsystemofsPacecrafisoneoftheim-portantsubjectSforsPacecrafdyndricsresearehallovertheworld[l'2].TohavesominsightintolhedstoffluidsloshingontheInoionofspacecrafandthecontIDlsystemofsPacecIaf,itisnecesnytoconsiderthefluid,thespacecrafandtheconbolsystemofspacecrafasacou-plingsystem.AFluid-strUcttireinteractionsystemhasbeenstudiedbythefiniteelementmethodorthendaIyelementmethod[3~71.However,therearefewPureIyana-lyticalsoluhonst…     

绳系子卫星的展开

建立了绳系卫星在有偏置情况下动力学方程,并通过简化方程组深入讨论了绳系子卫星的展开策略及相应的运动特征,数值仿真结果证明这种展开策略是可行的。     

液固纵向耦合系统的受迫响应

建立了柱形贮箱中液体与弹性体纵向耦合振动的一类动力学模型，并运用Ｂｅｒｎｏｕｌｉ积分及Ｄ′Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理导出了相应的动力学方程。发现在小幅晃动情况下，航天器的振动将构成对液体的有滞后相角的参数激励，这一滞后相角是弹性体阻尼及外激励的函数。对该动力学方程运用多尺度方法，得到液体各阶模态晃动的摄动解，从而得出固液系统纵向耦合特征的若干规律性认识     

一类附件有大角度跟踪机动卫星的动力学建模与控制

本文采用三刚体七自由度模型来研究带两个大角度跟踪机动附件卫星的动力学与控制问题。通过引入一些新的张量定义，在慢速机动假设下，文章首先运用Newton—Eular方法导出了该系统的矢量动力学方程，接下来方便地将其转化为标量动力学方程，并讨论了两个附件之间的耦合问题。随后设计出卫星姿态一天线跟踪的PID 前馈控制器，并对控制方法进行了讨论。文章最后所给出的几组算例表明，控制效果良好。