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浮體式衛星動力學與敏捷控制(精)/航天動力學與控制系列叢書

  • 作者：趙艷彬//李崢|責編:張海麗//韓亞南|總主編:王巍
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122450722
  • 出版日期：2025/07/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：181
人民幣：RMB 118 元      售價：元
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內容大鋼
    近年來，隨著載荷解析度水平及模式能力要求的不斷提升，對衛星的姿態指向精度、姿態指向穩定度以及姿態機動過程中的穩定跟隨能力提出了新的要求。本書正是在這樣的背景下編寫的。它不僅深入探討了一種新型「浮體式衛星」的概念和原理，而且提出了一種全新的敏捷控制設計方法，突破了傳統衛星控制的局限性，使得衛星在敏捷動中成像研究領域能夠實現更高效、更精準的任務執行。
    全書共分為6章，前三章主要介紹浮體式衛星的總體概念及其敏捷控制理論，后三章介紹浮體式衛星敏捷控制相關的單機以及模擬和試驗系統研究情況。本書中大部分內容是作者近年來研究的新成果，既有理論研究結果，又結合工程試驗驗證情況，可供廣大航天科技工作者參考。
    本書可供高等院校宇航學科高年級本科生、研究生以及航天工作者，特別是從事衛星、航天器控制的科研人員和技術人員參考使用。
作者介紹
趙艷彬//李崢|責編:張海麗//韓亞南|總主編:王巍
目錄
第1章  緒論
  1.1  高分敏捷衛星發展概述
  1.2  浮體式衛星發展概述
  1.3  衛星姿態控制發展概述
  1.4  基於浮體式平台的超敏捷動中成像概念
    1.4.1  浮體式衛星平台內涵
    1.4.2  超敏捷動中成像概念
  1.5  本書內容安排
  參考文獻
第2章  浮體式衛星動力學模型
  2.1  參考坐標系和坐標轉換
    2.1.1  參考坐標系
    2.1.2  坐標系轉換
  2.2  姿態運動學模型
  2.3  姿態動力學模型
    2.3.1  變數定義
    2.3.2  速度、動量、角動量及動能的矢量描述
    2.3.3  動力學模型的矢量描述
    2.3.4  姿態動力學模型的矩陣描述
    2.3.5  撓性帆板的模態方程
    2.3.6  撓性動力學模型
  2.4  剛性衛星的姿態動力學模型
  2.5  環境干擾力矩建模及擬合
    2.5.1  重力梯度力矩
    2.5.2  太陽光壓力矩
    2.5.3  氣動力矩
    2.5.4  剩磁干擾力矩
    2.5.5  環境干擾力矩的簡化
  2.6  不同工作模式下衛星的動力學模型
    2.6.1  分離后穩定模式
    2.6.2  鎖緊機動模式
  參考文獻
第3章  浮體式衛星敏捷控制方法
  3.1  姿態敏捷機動路徑設計
    3.1.1  三角形角速度
    3.1.2  梯形角速度
    3.1.3  二次多項式角速度
    3.1.4  三次多項式角速度
    3.1.5  正弦角速度
    3.1.6  各類型角速度曲線性能對比
  3.2  載荷艙高精度控制方法
    3.2.1  魯棒模型匹配方法簡介
    3.2.2  魯棒模型匹配方法基礎概念
    3.2.3  姿態控制干擾補償器設計
    3.2.4  干擾補償器與PID控制器比較分析
    3.2.5  濾波參數及PD參數對某單通道影響分析
    3.2.6  參數變化對系統性能的影響分析
  3.3  平台艙高動態控制方法
    3.3.1  高動態活動部件干擾源建模與分析
    3.3.2  結構濾波器設計方法

    3.3.3  陷阱濾波器設計方法
    3.3.4  高動態活動部件干擾補償技術路線研究
  3.4  兩艙協同解耦控制方法
    3.4.1  兩艙碰撞規避控制方法
    3.4.2  線纜干擾補償控制方法
  3.5  敏捷動中成像多應用模式分析
  參考文獻
第4章  浮體式衛星敏捷控制系統關鍵單機設計
  4.1  高精度高帶寬非接觸磁浮機構
    4.1.1  磁路綜合優化設計與模擬分析
    4.1.2  二維精密激勵線圈最優拓撲設計與模擬分析
    4.1.3  小體積低雜訊精密功率放大器方案
    4.1.4  高帶寬非接觸磁浮機構方案
  4.2  大力矩快響應磁懸浮控制力矩陀螺
    4.2.1  總體結構方案設計
    4.2.2  高速轉子系統設計
    4.2.3  鎖緊機構設計
    4.2.4  高動態框架高精度伺服控制系統設計
    4.2.5  高速直流無刷電機系統設計
  4.3  高精度高動態姿態測量系統
    4.3.1  光纖陀螺測量模型
    4.3.2  星敏感器測量模型
    4.3.3  衛星姿態測量確定
  4.4  非接觸兩艙相對測量系統
    4.4.1  激光式位移感測器
    4.4.2  電渦流位移感測器
    4.4.3  非接觸艙間相對位姿解算
  參考文獻
第5章  浮體式衛星敏捷控制半物理模擬系統
  5.1  地面半物理模擬系統
    5.1.1  試驗方案設計原則
    5.1.2  試驗方案選擇
  5.2  敏捷控制半物理模擬系統構建
    5.2.1  系統功能
    5.2.2  基本原理
    5.2.3  五自由度氣浮平台台體
    5.2.4  壓力空氣供應系統設計
    5.2.5  軟體設計
  5.3  其他分系統
    5.3.1  氣浮平台控制系統
    5.3.2  安全輔助子系統
    5.3.3  電氣系統設計
    5.3.4  綜合信息採集、傳輸、處理子系統
  參考文獻
第6章  浮體式衛星敏捷控制地面驗證
  6.1  敏捷控制數值模擬
  6.2  敏捷控制半物理模擬
  6.3  敏捷控制虛擬樣機模擬
    6.3.1  虛擬樣機建模
    6.3.2  虛擬樣機模擬試驗

  6.4  本章小結
  參考文獻

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