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航天器的位姿协同控制问题

时间:2022-02-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:若采用第二章中三维的姿态、轨道动力学模型,不考虑动力系统的惯性环节,交会对接相对位置、姿态控制系统可抽象化为如下状态方程式中x=为系统变量;为C相对于T的转动角速度,为C相对于T的姿态角,为C相对T的位置距离,为C相对T的速度。简化原则是,将空间交会对接运动简化为平面交会对接运动。为了描述方便,仍将上述坐标系表示为fI,fT、fCb、fL。图48 平面交会对接C与T的位置关系
数学模型_交会对接制导与控

若采用第二章中三维的姿态、轨道动力学模型,不考虑动力系统的惯性环节,交会对接相对位置、姿态控制系统可抽象化为如下状态方程

对于上述12维的非线性系统,控制设计的复杂性可想而知。为了验证位置、姿态协同控制的运动情况,将上述12维的非线性系统进行简化。简化原则是,将空间交会对接运动简化为平面交会对接运动。通过上述简化,简化了系统模型,降低了控制设计的复杂性。在此基础上,研究航天器的位姿协同控制问题。

根据第二章中图6,建立共面交会对接中有关坐标系和参数的关系如图48所示。其中xT zT地球惯性系,xT zT为T的轨道坐标系(T对地定向情况下,也是其体轴坐标系,),xCb zCb为C的体轴坐标系,xL zL为视线坐标系。为了描述方便,仍将上述坐标系表示为fI,fT、fCb、fL。r为视线长度,q为视线高低角;ω为T的轨道角速度,θ=ωt为T相对于fI的姿态角度,θr,θrl分别为fCb相对于fT、fL的姿态角度。

图48 平面交会对接C与T的位置关系

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