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航天器Halo轨道间转移的滚动时域控制
  • ISSN号:1000-1328
  • 期刊名称:宇航学报
  • 时间:2012
  • 页码:1027-1034
  • 分类:V448.2[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,大连116024, [2]大连理工大学航空航天学院,大连116024
  • 相关基金:国家自然科学基金(11102031,11002032,11072044);中央高校基本科研业务费资助(DUTllZD(G)02)
  • 相关项目:平动点附近航天器编队的姿-轨耦合动力学与控制研究
中文摘要:

针对航天器在日/地系统共线平动点附近Halo轨道族之间的轨道转移问题,提出了一种在线实时求解滚动时域控制的新方法。首先采用高效的辛自适应非线性最优控制数值算法,离线规划出航天器在不同Halo轨道之间转移的最优轨迹和最优控制输入。然后提出一种在线实时求解滚动时域控制的新方法,基于已规划好的最优转移轨迹,应用滚动时域控制方法完成航天器在初始入轨偏差下的在线实时制导控制任务。最后的非线性动力学系统数值仿真结果表明:所提出的求解滚动时域控制的方法具有高效率特点,能够在线实时求解航天器在Halo轨道之间转移的制导控制问题,并很快消除初始入轨误差的影响。

英文摘要:

A new method is presented for solving the on-line receding horizon control problem in real time, and it has been successfully applied into the transfer mission between the Halo orbits near collinear Libration points in the Sun-Earth system. First, by employing the efficient symplectic adaptive algorithm for nonlinear optimal control, the optimal transfer trajectory and control input are programmed off-line. Then, a new on-line real time numerical algorithm is proposed for solving the receding horizon control. Based on the optimal transfer trajectory and control, the transfer mission of the spacecraft with initial injection error is accomplished by using the receding horizon control method. Finally, the receding horizon controller is implemented for the transfer mission between Halo orbits. Finally numerical simulation results for nonlinear dynamics system show that the numerical method proposed for receding horizon control is effective, and it can solve the transfer mission between Halo orbits in real time. Beside, the initial injection error can be removed quickly.

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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