一种用于航天器姿态控制的无模型数据驱动控制方法

    公开(公告)号:CN108803647B

    公开(公告)日:2021-08-03

    申请号:CN201810921584.4

    申请日:2018-08-14

    IPC分类号: G05D1/08

    摘要: 本发明公开了一种用于动力学模型未知航天器姿态的无模型数据驱动控制方法,属于空间操控研究领域,具体涉及一种用于操控对象质量和惯量特性未知的空间航天器控制方法。其有益效果在于:1)与传统的控制策略相比,本发明不依赖于航天器的精确动力学模型,通过航天器的输入输出数据及敏感器测量数据就可以得到控制器的设计方法;2)在传统的紧格式离散数据动态线性化无模型自适应控制的基础上,引入航天器的激励响应特征,得到用于航天器的无模型自适应控制方法,控制收敛时间更短。

    一种用于非完全连接约束的空间组合体数据驱动控制方法

    公开(公告)号:CN108614430B

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN201810582206.8

    申请日:2018-06-07

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 本发明公开一种用于非完全连接约束的空间组合体数据驱动控制方法,该方法为:S1、对组合体施加激励,建立激励响应数据库;S2、根据建立的数据库判断组合体是否可控,若否,任务结束;若是,执行S3;S3、若组合体处于非完全约束,执行S4;若组合体处于完全约束,跳至S5;S4、连续施加同方向的激励,判断组合体是否跳出非完全约束区域:a、若是,执行S5;b、若否,跳至S4,直至组合体之间形成稳定固连,执行S5;S5、建立泛模型;S6、设计组合体数据驱动控制器。本发明解决传统的组合体精确控制问题;本发明不依赖于组合体的精确动力学模型,依靠对组合体施加典型激励,通过激励响应映射模型建立控制器模型,具有普遍适用性。

    一种新型变构型控制器及方法

    公开(公告)号:CN108639393B

    公开(公告)日:2020-04-21

    申请号:CN201810438154.7

    申请日:2018-05-09

    IPC分类号: B64G7/00 G09B25/00

    摘要: 一种新型变构型控制器,用于实现空间组合体航天器六自由度运动地面模拟,其包含:第一角位移平台;第二角位移平台,设置在第一角位移平台上方,并与第一角位移平台正交安装,通过调整第一角位移平台与第二角位移平台的角度来变化控制器的构型,模拟服务器航天器与目标航天器的不同角度组合情况;基体,固定在第二角位移平台上;姿态控制系统,安装在基体上,姿态控制系统包含飞轮模块和冷喷气模块,其中,冷喷气模块包含滑轨和滑块,通过滑块在滑轨上的位置调整来变化控制器的构型以实现模拟一定范围控制力拒输出能力的服务航天器。其优点是:实现地面实验系统无法实现的空间组合体六自由度地面运动模拟。

    一种用于空间碎片抓捕的绳系纳星系统

    公开(公告)号:CN106976571B

    公开(公告)日:2019-07-02

    申请号:CN201710236494.7

    申请日:2017-04-12

    IPC分类号: B64G4/00

    摘要: 本发明公开了一种用于空间碎片抓捕的绳系纳星系统,其包含:发射平台,用于搭载两颗纳星,并在抓捕空间碎片时向空间碎片发射该两颗纳星;两颗纳星,每颗纳星表面分别附着缓冲材料;系绳,其两端分别与两颗纳星连接;两颗纳星发射前系绳收纳状于发射平台中,两颗纳星发射后系绳展开并在纳星牵引下缠绕或包拢空间碎片以抓捕空间碎片。其优点是:其采用绳系纳星系统抓捕目标,通过柔性系绳,可以对任意形状的目标进行抓捕;且纳星上设置有缓冲材料,可以避免纳星与目标发生碰撞造成纳星和目标损坏;系绳具有粘扣功能、磁吸功能、记忆形状功能以及自动收紧功能,可防止目标逃脱;绳系纳星抓捕系统相对于其他抓捕方式而言经济效益更高。

    面向空间的抗随机力干扰低功耗黏附爪组件

    公开(公告)号:CN109625342A

    公开(公告)日:2019-04-16

    申请号:CN201811552989.1

    申请日:2018-12-19

    IPC分类号: B64G4/00

    CPC分类号: B64G4/00 B64G2004/005

    摘要: 本发明提供了一种面向空间的抗随机力干扰低功耗黏附爪组件,具体涉及一种面向空间的抗随机力干扰可实现低功耗的空间黏附爪组件。主要用于空间航天器对典型目标表面的黏附和脱附。本发明的优点主要有:第一,本发明提供一种基于干黏附材料的黏附爪组件,可以实现对目标的法向承载能力,以及实现对沿目标黏附表面各切向载荷的均衡承载能力;第二,本发明可使各向承载力均衡,具有抗随机力干扰特性,可实现黏附爪在操作目标全过程中对目标的稳定黏附;第三,本发明采用模块化设计,各黏附单元通过绕各自对称轴背离目标方向的对折运动实现脱附,该运动不会使附着装置自身及目标产生位移,故可将脱附功耗降到最低。

    用于挠性卫星挠性振动评估的地面物理仿真验证系统和验证方法

    公开(公告)号:CN106777469A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201611005375.2

    申请日:2016-11-15

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本发明公开一种用于挠性卫星挠性振动评估的地面物理仿真验证系统,该系统包含:模拟太阳能电池阵,其通过调节模拟太阳能电池阵与卫星中心体安装的不同角度,模拟太阳能电池阵的对卫星中心体的不同耦合干扰作用;挠性特性测量与辨识子系统,其电路连接模拟太阳能电池阵,测量模拟太阳能电池阵的挠性振动变形信息。本发明设计全新的挠性振动物理试验模型;在挠性振动物理仿真试验模型的基础上,加入高精度零重力模拟系统、位姿随动系统、干扰激励模拟子系统,确保与卫星的外太空工作环境相吻合;加入试验性能评估子系统和监控子系统,对于挠性振动结果进行评估,对卫星控制系统控制精度进行仿真试验评估。

    一种基于仿生壁虎干黏附材料的空间在轨捕获装置

    公开(公告)号:CN106564629A

    公开(公告)日:2017-04-19

    申请号:CN201610955782.3

    申请日:2016-10-27

    IPC分类号: B64G4/00

    CPC分类号: B64G4/00

    摘要: 一种基于仿生壁虎干黏附材料的空间在轨捕获装置包括:黏附机构、传动机构、驱动机构和底板;黏附机构包括加载腱、连接腱等以及成对设置的黏附机构上层、柔性支撑件和黏附机构下层,黏附机构上层固定在底板下表面,黏附机构上层和黏附机构下层通过绕线将柔性支撑件夹在二者之间,黏附机构下层下表面设有黏附材料,连接腱两端分别固定在黏附机构下层的中心位置;加载腱一端系在连接腱中间位置;传动机构包括由滑轮线串联形成闭环回路的多个定滑轮组件和动滑轮组件以及复位弹簧;驱动机构启动,滑轮线拉紧,带动动滑轮组件移动,复位弹簧受力拉长,加载腱和连接腱受力紧绷,使得黏附机构下层产生切向位移,黏附材料处于加载状态,产生法向黏附力。

    一种组合体航天器姿态无模型自适应控制方法

    公开(公告)号:CN105912013A

    公开(公告)日:2016-08-31

    申请号:CN201610518878.3

    申请日:2016-07-04

    IPC分类号: G05D1/08

    CPC分类号: G05D1/0816

    摘要: 本发明公开了一种组合体航天器姿态无模型自适应控制方法,包含如下步骤:S1,针对一般组合体航天器的姿态运动,建立全格式动态等价线性数据模型;S2,针对全格式动态等价线性数据模型中的伪梯度,设计参数自适应估计方程,对伪梯度进行估计;S3,根据动态等价线性数据模型建立误差准则函数,通过最小化误差准则函数设计出加权一步向前控制器。本发明建立了针对一般时间离散非线性系统的动态等价线性化模型,针对动态等价线性化模型中的未知变量,采取了改进的投影算法进行在线参数估计,提高了挠性航天器运动模拟器的姿态确定精度。

    基于遗传算法修正的多圈J2-Lambert转移轨道求解方法

    公开(公告)号:CN114357853B

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202111395792.3

    申请日:2021-11-23

    摘要: 本发明公开了一种基于遗传算法修正的多圈J2‑Lambert转移轨道求解方法,包括:获取初始参数,初始位置矢量,目标位置矢量,和航天器从初始位置矢量到达目标位置矢量时的转移时间;根据初始参数,求解无J2摄动时,航天器从初始位置矢量经过转移时间,到达目标位置矢量的多圈Lambert转移轨道;建立J2摄动下的动力学方程,根据动力学方程结合多圈Lambert转移轨道得到因J2摄动对转移轨道的最终位置产生的偏差;利用遗传算法修正多圈Lambert转移轨道,直至使得偏差达到最小值,输出最终的多圈Lambert转移轨道。本发明经过遗传算法修正的多圈J2‑Lambert转移轨道不仅适用于长周期变轨任务,且满足落点精度要求。

    一种巨型星座连续覆盖构型保持控制方法

    公开(公告)号:CN117864426A

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202311756644.9

    申请日:2023-12-20

    IPC分类号: B64G1/24 B64G1/10

    摘要: 本发明公开了一种巨型星座连续覆盖构型保持控制方法。所述巨型星座是由运行在低轨圆轨道上的多个子星座组合而成,每个子星座的卫星轨道半长轴相等,针对星座的连续覆盖约束及大气摄动影响解析分解为升交点赤经约束、共面相邻卫星间的相对运动边界约束以及卫星轨道高度约束,并针对上述约束分别设计面外控制势函数、星间边界控制势函数和半长轴控制势函数。该星座控制方法仅依赖受控星运动状态和共面相邻卫星的运动状态,无需获取星座全局信息,因此是一种完全分布式分散化的自组织控制方法。