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全电推进卫星轨道优化的推力同伦解法
被引量:
6
1
作者
段传辉
任立新
+3 位作者
常雅杰
柏芊
安然
黄宇嵩
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2020年第2期42-48,共7页
全电推进卫星的入轨过程是一个典型的多圈小推力轨道优化问题,由于其推力器加速度小,变轨圈数多,造成其最优理论解的求解较困难。为解决该问题,利用最优控制理论建立了全电推进卫星变轨优化的间接法模型,将变轨优化问题转化为协态变量...
全电推进卫星的入轨过程是一个典型的多圈小推力轨道优化问题,由于其推力器加速度小,变轨圈数多,造成其最优理论解的求解较困难。为解决该问题,利用最优控制理论建立了全电推进卫星变轨优化的间接法模型,将变轨优化问题转化为协态变量初值猜测的两点边值问题。从大推力问题开始,通过遗传算法获得大范围猜测值并结合系列二次规划方法获得大推力的精确解。采用推力同伦思想,使用逐渐缩小推力的方式完成小推力问题的求解。仿真算例表明,采用推力同伦的方法,通过数十次的推力缩减即可有效解决多达上百圈变轨的静止轨道全电推进卫星入轨优化问题。
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关键词
全电推进卫星
小推力
轨道优化
同伦法
协态变量
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职称材料
空间智能桁架的有限时间振动抑制控制
被引量:
6
2
作者
孙延超
李传江
+1 位作者
常雅杰
马广富
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第10期27-34,共8页
航天器结构设计需求趋于轻型化,大挠性空间桁架结构的应用日趋广泛,由于其具有低阻尼、大柔性等特性,在轨运行时容易产生大幅度的振荡,从而影响航天器的正常工作.为抑制传感器/作动器一体化的空间智能桁架结构的振动,基于独立模态空间...
航天器结构设计需求趋于轻型化,大挠性空间桁架结构的应用日趋广泛,由于其具有低阻尼、大柔性等特性,在轨运行时容易产生大幅度的振荡,从而影响航天器的正常工作.为抑制传感器/作动器一体化的空间智能桁架结构的振动,基于独立模态空间理论并结合动态补偿线性化思想设计了基于终端滑模的有限时间控制方法.首先,基于有限元方法建立桁架动力学模型.然后,基于独立模态空间理论能够对各阶模态响应实现解耦的特点设计模态滤波器,利用扩张状态观测器对由外界环境干扰和模型摄动构成的系统总干扰进行实时估计,采用"动态补偿线性化"的思想将桁架动力学模型进行简化.最后,提出了一种结合双幂次趋近律与终端滑模面的有限时间控制器.仿真结果表明,相比于传统的齐次方法有限时间控制器,所提出的振动抑制控制器能够在较短时间内显著降低空间智能桁架结构在受到瞬态干扰力和周期干扰力作用时的模态振动响应幅值.算法具有良好的鲁棒性和有限时间振动收敛特性.
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关键词
挠性振动抑制
智能桁架结构
独立模态空间控制
扩张状态观测器
终端滑模控制
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职称材料
挠性卫星姿态的有限时间终端滑模稳定控制
被引量:
6
3
作者
常雅杰
赵晨
段传辉
《空间控制技术与应用》
CSCD
北大核心
2019年第3期31-38,共8页
针对挠性航天器的姿态稳定控制问题,提出了一种基于双幂次趋近律的终端滑模有限时间控制方法,该方法考虑了卫星运行过程中受到的环境干扰和刚柔耦合问题.首先,采用非线性干扰观测器和超螺旋观测器分别估计了外干扰力矩和星上传感器无法...
针对挠性航天器的姿态稳定控制问题,提出了一种基于双幂次趋近律的终端滑模有限时间控制方法,该方法考虑了卫星运行过程中受到的环境干扰和刚柔耦合问题.首先,采用非线性干扰观测器和超螺旋观测器分别估计了外干扰力矩和星上传感器无法敏感的角加速度信息.其次,采用双幂次趋近律,设计了一种终端滑模控制器,并基于Lyapunov方法证明了系统的全局稳定性.仿真结果表明,所提方法在有效抑制挠性附件结构振动响应的同时,快速、高效的实现了卫星姿态的有限时间稳定控制.
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关键词
姿态稳定
非线性干扰观测器
超螺旋观测器
终端滑模控制
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职称材料
发达国家企业技术人员大学后继续教育的有益经验
4
作者
高风
金毅
常雅杰
《化学工程师》
CAS
1996年第2期39-40,共2页
关键词
企业
技术人员
继续教育
发达国家
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职称材料
题名
全电推进卫星轨道优化的推力同伦解法
被引量:
6
1
作者
段传辉
任立新
常雅杰
柏芊
安然
黄宇嵩
机构
中国空间技术研究院
出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2020年第2期42-48,共7页
文摘
全电推进卫星的入轨过程是一个典型的多圈小推力轨道优化问题,由于其推力器加速度小,变轨圈数多,造成其最优理论解的求解较困难。为解决该问题,利用最优控制理论建立了全电推进卫星变轨优化的间接法模型,将变轨优化问题转化为协态变量初值猜测的两点边值问题。从大推力问题开始,通过遗传算法获得大范围猜测值并结合系列二次规划方法获得大推力的精确解。采用推力同伦思想,使用逐渐缩小推力的方式完成小推力问题的求解。仿真算例表明,采用推力同伦的方法,通过数十次的推力缩减即可有效解决多达上百圈变轨的静止轨道全电推进卫星入轨优化问题。
关键词
全电推进卫星
小推力
轨道优化
同伦法
协态变量
Keywords
all-electric propulsion satellite
low thrust
orbit optimization
homotopic approach
covariate variable
分类号
V412.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
空间智能桁架的有限时间振动抑制控制
被引量:
6
2
作者
孙延超
李传江
常雅杰
马广富
机构
哈尔滨工业大学航天学院
水下机器人技术重点实验室(哈尔滨工程大学)
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第10期27-34,共8页
基金
国家自然科学基金(61304005
61174200)
高等学校博士学科点专项科研基金(20102302110031)
文摘
航天器结构设计需求趋于轻型化,大挠性空间桁架结构的应用日趋广泛,由于其具有低阻尼、大柔性等特性,在轨运行时容易产生大幅度的振荡,从而影响航天器的正常工作.为抑制传感器/作动器一体化的空间智能桁架结构的振动,基于独立模态空间理论并结合动态补偿线性化思想设计了基于终端滑模的有限时间控制方法.首先,基于有限元方法建立桁架动力学模型.然后,基于独立模态空间理论能够对各阶模态响应实现解耦的特点设计模态滤波器,利用扩张状态观测器对由外界环境干扰和模型摄动构成的系统总干扰进行实时估计,采用"动态补偿线性化"的思想将桁架动力学模型进行简化.最后,提出了一种结合双幂次趋近律与终端滑模面的有限时间控制器.仿真结果表明,相比于传统的齐次方法有限时间控制器,所提出的振动抑制控制器能够在较短时间内显著降低空间智能桁架结构在受到瞬态干扰力和周期干扰力作用时的模态振动响应幅值.算法具有良好的鲁棒性和有限时间振动收敛特性.
关键词
挠性振动抑制
智能桁架结构
独立模态空间控制
扩张状态观测器
终端滑模控制
Keywords
flexible vibration suppression
intelligent truss structure
independent modal space control
extended state observer
terminal sliding-mode control
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
挠性卫星姿态的有限时间终端滑模稳定控制
被引量:
6
3
作者
常雅杰
赵晨
段传辉
机构
中国空间技术研究院通信卫星事业部
出处
《空间控制技术与应用》
CSCD
北大核心
2019年第3期31-38,共8页
文摘
针对挠性航天器的姿态稳定控制问题,提出了一种基于双幂次趋近律的终端滑模有限时间控制方法,该方法考虑了卫星运行过程中受到的环境干扰和刚柔耦合问题.首先,采用非线性干扰观测器和超螺旋观测器分别估计了外干扰力矩和星上传感器无法敏感的角加速度信息.其次,采用双幂次趋近律,设计了一种终端滑模控制器,并基于Lyapunov方法证明了系统的全局稳定性.仿真结果表明,所提方法在有效抑制挠性附件结构振动响应的同时,快速、高效的实现了卫星姿态的有限时间稳定控制.
关键词
姿态稳定
非线性干扰观测器
超螺旋观测器
终端滑模控制
Keywords
attitude stability
nonlinear disturbance observer
super-twisting observer
terminal sliding mode control
分类号
V448.22 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
发达国家企业技术人员大学后继续教育的有益经验
4
作者
高风
金毅
常雅杰
出处
《化学工程师》
CAS
1996年第2期39-40,共2页
关键词
企业
技术人员
继续教育
发达国家
分类号
F279.12 [经济管理—企业管理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
全电推进卫星轨道优化的推力同伦解法
段传辉
任立新
常雅杰
柏芊
安然
黄宇嵩
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2020
6
下载PDF
职称材料
2
空间智能桁架的有限时间振动抑制控制
孙延超
李传江
常雅杰
马广富
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
6
下载PDF
职称材料
3
挠性卫星姿态的有限时间终端滑模稳定控制
常雅杰
赵晨
段传辉
《空间控制技术与应用》
CSCD
北大核心
2019
6
下载PDF
职称材料
4
发达国家企业技术人员大学后继续教育的有益经验
高风
金毅
常雅杰
《化学工程师》
CAS
1996
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
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