一种有效的中性浮力下实验体姿态机动模拟控制律设计

在空间微重力环境的地面模拟技术中,中性浮力法利用水的浮力使实验体处于漂浮状态,可以提供六自由度运动模拟,并且可进行长时间的与空间十分相似的自由运动。因此可以采用该方法实现空间飞行器空间任务的地面模拟演示和功能验证。姿态控制作为空间任务的基本操作之一,其在中性浮力实验环境下的控制模拟非常重要,需要针对复杂的水下环境进行设计。目前针对水下航行器的研究非常广泛,但是专门针对中性浮力环境下空间任务模拟的研究并不多,缺少理论验证与仿真。本文针对中性浮力环境下实验体姿态机动模拟控制律设计问题进行研究。首先根据流体力学和动量矩定理推导出实验体的姿态动力学方程,根据四元数与角速度的关系得到实验体的姿态运动学方程;然后在理想状态下基于动力学方程,使用Lyapunov方法设计实验体的姿态机动模拟控制律,并证明了闭环系统的渐进稳定性;最后通过仿真验证了控制算法的性能,为中性浮力环境下实验体姿态机动模拟提供理论基础。     

基于脉冲机动的引力辅助深空探测轨道设计

以借助金星引力的火星探测器轨道设计为背景,针对借力前后可能存在的速度不匹配问题,提出了一种施加脉冲机动的解决方式。首先以借力飞行的基本理论为基础,推导了施加脉冲的实现过程。其次,探讨了基于等高线图的引力辅助轨道设计方法,当速度不匹配时,不存在无动力的借力飞行,针对可能发生的速度不匹配的情况,文章采用在引力辅助过程完成之后,施加脉冲,提高探测器的速度,实现了速度不匹配的借力飞行情况。最后研究了遗传算法在引力辅助轨道设计中的应用,以金星借力的火星探测轨道为例,同样在无动力的引力辅助不满足要求的情况下,研究了基于遗传算法的引力辅助轨道优化设计流程,得出与等高线图法基本一致的结果。对两种方法的结果进行比较分析,验证了施加脉冲机动的方法在引力辅助轨道设计中的适用性。     

考虑避碰约束的编队卫星入网路径规划

提出了一种新的考虑避碰约束的编队卫星入网路径规划策略。首先通过常规编队卫星入网的多脉冲线性规划方法,得到一组卫星入网的脉冲序列,以此预测轨道机动过程中各星之间的最小距离,当最小距离小于安全距离时,将最小距离前后脉冲施加时刻的相对位置作为约束条件,重新规划卫星入网轨迹,迭代进行直到满足避碰要求。仿真结果表明,该方法由于减少了路径规划过程中约束条件的个数,能够快速地规划出考虑避碰约束时的编队卫星入网轨迹,且有效节省燃料消耗。     

Component synthesis vibration suppression method of two component forces for flexible spacecraft

Considering the characteristics of two component forces on component synthesis vibration suppression(CSVS) method, two theorems on two component forces suppressing fractional multiple design frequency are given respectively. Meanwhile, the control force, which is composed by two arbitrary component forces with different initial time, can suppress certain frequencies for secondorder undamped vibration system. Using the above theorems, control moment of jet attitude maneuver on flexible spacecraft is designed on the basis principle of CSVS method. The simulations validate the correctness and effectiveness of the proposed method.     

南京长江第四大桥航行条件数值模拟研究

结合二维水流数学模型和船舶运动数学模型,研究了拟建南京长江第四大桥对通航水流条件的影响,分析了桥墩周围的水流条件变化,模拟了船队在建桥前后通过桥区河段的航迹线,得到了航行过程中的航行参数,综合分析认为南京四桥修建对通航水流条件影响很小,对船舶航行也无明显影响。     

自适应PID控制器实现熟料料层自动控制

本文针对传统PID控制器在冷却机应用中存在的问题,提出了一种自适应PID控制器实现冷却机熟料料层的自动控制。在给出冷却机高温熟料料层厚度的测量方法之后,提出了模糊控制策略和PID控制器参数整定表。     

体现真实追求完美——山东农业大学体育活动中心建筑设计

介绍了山东农业大学体育活动中心设计构思,阐述了在狭小苛刻基地制约条件下,抓住问题关键,突出空间重点,因势利导地解决了设计面临的综合功能和城市环境问题.     

重力梯度卫星大角度姿态机动的变结构控制

针对重力梯度稳定小卫星的大角度姿态机动问题,采用四元数来描述卫星的姿态,通过选择一类滑动流形,设计了变结构控制律,得到了在大角度姿态机动中卫星的姿态角、姿态角速度以及三个反作用飞轮转速的变化规律.理论分析和数值仿真都表明了该控制律具有渐近稳定性和鲁棒性.     

基于高阶累积量的目标机动检测新方法

机动检测是多模型目标跟踪中的一个关键问题.在卡尔曼滤波中,当目标机动被噪声淹没时,传统的机动检测算法将失效,多分辨方法虽然能够有效地抑制噪声,可靠检测机动,但由于计算复杂导致严重的检测延迟,从而限制了它的应用.本文提出一种基于三阶累积量的机动检测新算法,它有效地克服了上述二者的缺陷.由于高阶累积量能够抑制高斯噪声,因此在三阶累积量域易于检测机动.同时通过采用逐点更新法,可实时进行机动检测.仿真结果表明,该算法优于传统算法和多分辨方法,特别是在低信噪比的情况下.     

一种基于遗传算法的飞行动作识别方法

提出了一种基于遗传算法的飞行动作识别方法,用于建立飞行动作自动识别专家知识库。通过对遗传算法的改进,能够快速获取飞参数据中的飞行动作数字特征,该方法能得到简练的飞行动作识别规则。仿真结果证明该方法具有较强的实用性和推广性。