小推力軌道機(jī)動(dòng)動(dòng)力學(xué)與控制

第1章 緒論
1.1 軌道機(jī)動(dòng)與小推力技術(shù)
1.2 電推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 電推進(jìn)技術(shù)概況
1.2.2 三類主要的電推力器
1.2.3 電推進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用
1.3 相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 小推力軌道轉(zhuǎn)移技術(shù)
1.3.2 小推力軌道保持技術(shù)
1.3.3 人工特殊軌道實(shí)現(xiàn)技術(shù)
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第2章 小推力軌道機(jī)動(dòng)基礎(chǔ)理論
2.1 引言
2.2 電推進(jìn)的基本原理
2.2.1 常推力電推力器的最優(yōu)比沖
2.2.2 等加速度飛行時(shí)的最優(yōu)質(zhì)量比
2.3 徑向常推力加速度的飛行軌道
2.4 切向常推力的飛行軌道
2.4.1 數(shù)值方法求解
2.4.2 近似方法求解
2.5 非共面圓軌道間的小推力轉(zhuǎn)移軌道
2.5.1 軌道機(jī)動(dòng)的攝動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程
2.5.2 問題的最優(yōu)控制解
2.5.3 全電推進(jìn)地球靜止軌道衛(wèi)星發(fā)射問題
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第3章 小推力轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)間接優(yōu)化方法
3.1 引言
3.2 春分點(diǎn)軌道根數(shù)
3.2.1 春分點(diǎn)根數(shù)的定義
3.2.2 春分點(diǎn)根數(shù)與位置、速度的轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.3 春分點(diǎn)根數(shù)變分方程
3.3.1 變分方程的建立
3.3.2 位置關(guān)于春分點(diǎn)根數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)
3.3.3 春分點(diǎn)根數(shù)關(guān)于速度的偏導(dǎo)數(shù)
3.4 最短時(shí)間轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)
3.4.1 最優(yōu)控制問題描述
3.4.2 兩點(diǎn)邊值問題求解
3.5 算例仿真與分析
3.5.1 LEO-GEO轉(zhuǎn)移算例
3.5.2 地球一火星轉(zhuǎn)移算例
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第4章 小推力機(jī)動(dòng)軌道設(shè)計(jì)直接優(yōu)化方法
4.1 引言
4.2 偽譜法
4.2.1 Gauss偽譜法
4.2.2 其他偽譜法及對(duì)比
4.2.3 偽譜法初值的快速生成
4.3 運(yùn)動(dòng)合成法
4.3.1 基本思路
4.3.2 轉(zhuǎn)移軌道的描述方式
4.3.3 小推力加速度的描述方式
4.3.4 非線性規(guī)劃問題描述
4.4 算例仿真與分析
4.4.1 Gauss偽譜法仿真算例
4.4.2 運(yùn)動(dòng)合成法仿真算例
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第5章 地球靜止軌道衛(wèi)星位置保持方法
5.1 引言
5.2 GEO衛(wèi)星攝動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析
5.2.1 攝動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程
5.2.2 地球非球形攝動(dòng)
5.2.3 日月引力攝動(dòng)
5.2.4 太陽光壓攝動(dòng)
5.3 南北方向位置保持方法
5.3.1 南北位置保持策略
5.3.2 相平面控制方法
5.3.3 仿真分析
5.4 東西方向位置保持策略
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第6章 無阻力衛(wèi)星的軌道保持方法
6.1 引言
6.2 無阻力衛(wèi)星的系統(tǒng)構(gòu)成
6.2.1 無阻力衛(wèi)星的控制系統(tǒng)
6.2.2 無阻力衛(wèi)星的硬件系統(tǒng)
6.3 基于PID控制方法的位移控制模式
6.3.1 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方程
6.3.2 控制律設(shè)計(jì)
6.3.3 仿真分析
6.4 基于LQG控制方法的混合控制模式
6.4.1 線性化狀態(tài)方程
6.4.2 控制律設(shè)計(jì)
6.4.3 仿真分析
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第7章 地月平動(dòng)點(diǎn)軌道保持控制方法
7.1 引言
7.2 基本動(dòng)力學(xué)模型與仿真約束
7.2.1 基本動(dòng)力學(xué)模型
7.2.2 標(biāo)稱軌道
7.2.3 仿真約束和誤差分布
7.3 平動(dòng)點(diǎn)軌道保持的LQR方法
7.3.1 LQR保持控制算法
7.3.2 I，QR保持控制仿真
7.4 平動(dòng)點(diǎn)軌道保持的靶點(diǎn)法
7.4.1 靶點(diǎn)保持控制算法
7.4.2 靶點(diǎn)法保持控制仿真
7.5 平動(dòng)點(diǎn)軌道保持的滑?？刂品椒?br />7.5.1 滑模保持控制算法
7.5.2 滑模保持控制仿真
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第8章 航天器編隊(duì)飛行構(gòu)型控制方法
8.1 引言
8.2 編隊(duì)飛行的運(yùn)動(dòng)描述方法
8.2.1 動(dòng)力學(xué)描述方法
8.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)描述方法
8.3 編隊(duì)飛行構(gòu)型建立控制方法
8.3.1 相對(duì)軌道根數(shù)反饋控制律設(shè)計(jì)
8.3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)機(jī)控制
8.3.3 仿真分析
8.4 編隊(duì)飛行構(gòu)型保持控制方法
8.4.1 相對(duì)軌道根數(shù)反饋控制律設(shè)計(jì)
8.4.2 相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反饋控制律設(shè)計(jì)
8.4.3 仿真分析
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第9章 小推力快速繞飛軌道設(shè)計(jì)方法
9.1 引言
9.2 相對(duì)軌道設(shè)計(jì)的基本原理
9.3 二體模型下的快速繞飛軌道設(shè)計(jì)
9.3.1 繞飛軌道設(shè)計(jì)原理
9.3.2 燃耗計(jì)算與優(yōu)化
9.3.3 仿真算例
9.4 考慮J2項(xiàng)影響的快速繞飛軌道設(shè)計(jì)
9.4.1 線性化運(yùn)動(dòng)方程
9.4.2 控制力方程
9.4.3 仿真算例
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第10章 小推力懸停軌道設(shè)計(jì)與控制方法
10.1 引言
10.2 橢圓懸停軌道設(shè)計(jì)
10.2.1 控制力方程與燃耗估算
10.2.2 仿真算例
10.3 基于LQR的懸停軌道控制方法
10.3.1 控制器設(shè)計(jì)
10.3.2 仿真算例
10.3.3 地球靜止軌道懸?？尚行苑治?br />10.4 滑模變結(jié)構(gòu)控制方法
10.4.1 基本原理
10.4.2 控制器設(shè)計(jì)
lo.4.3 仿真算例
10.5 自適應(yīng)無抖振滑模變結(jié)構(gòu)控制方法
10.5.1 增廣系統(tǒng)狀態(tài)方程
10.5.2 控制器設(shè)計(jì)
10.5.3 仿真算例
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第11章 小推力人工特殊絕對(duì)軌道設(shè)計(jì)方法
11.1 引言
11.2 小推力絕對(duì)軌道設(shè)計(jì)原理
11.3 人工凍結(jié)軌道設(shè)計(jì)
11.3.1 控制方法
11.3.2 控制力的修正
11.3.3 仿真算例
11.4 人工太陽同步軌道設(shè)計(jì)
11.4.1 控制方法
11.4.2 控制力修正
11.4.3 仿真算例
11.5 人工太陽同步凍結(jié)軌道設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)