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六自由度气浮台及其姿态平台自动平衡系统设计
  • ISSN号:1000-1328
  • 期刊名称:《宇航学报》
  • 时间:0
  • 分类:V11[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
  • 作者机构:哈尔滨工业大学控制科学与工程系,哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金(61174037);国家自然科学基金创新群体项目(61321062)
中文摘要:

针对卫星交会对接中相对姿态和位置的控制问题,设计一种6自由度(DOF)气浮台,并推导出描述两个气浮台模拟卫星交会对接运动的耦合6自由度(DOF)动力学模型。为解决气浮台模拟空间失重环境中的重力力矩干扰问题,设计一种基于应用新颖的快速非奇异终端滑模面的自适应有限时间控制器的自动平衡系统,估计出质心位置,通过控制三个平衡质量块补偿姿态平台质心与旋转中心之间的位置偏差。李雅普诺夫理论推导和仿真结果表明,该方法可以快速完成对姿态平台质心位置的准确估计,实现质心与旋转中心的高度重合。

英文摘要:

For the problem of relative attitude and position control involved in satellite rendezvous and docking, a 6 degree-of-freedom (DOF) air bearing table is designed, and a coupled 6-DOF dynamics model is developed to describe that two air beating tables simulate the motion of rendezvous and docking. To reduce the gravitational torque involved in creating a space-like environment with the air bearing table, an automatic mass balancing system based on an adaptive finite-time control scheme which uses a novel fast nonsingular terminal sliding mode surface is designed, then the center of mass is estimated out, and based on this, three proof masses are actuated to compensate for the center of mass offset from the center of rotation. The Lyapunov theory and the simulation results show that the method proposed can accurately estimate the center of mass of the attitude platform rapidly, and realize the center of mass being exactly aligned with the center of rotation.

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期刊信息
  • 《宇航学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国宇航学会
  • 主编:杜善义
  • 地址:北京市海淀区阜成路8号主楼306
  • 邮编:100048
  • 邮箱:yhxb@vip.163.com
  • 电话:010-68768614 68767316
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1328
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2053/V
  • 邮发代号:2-167
  • 获奖情况:
  • 2006、2011年百种中国杰出学术期刊,2007年中国科协精品科技期刊工程,2006-2008年中国科技期刊优秀学术论文奖,2011年《中国精品科技期刊》称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17670