摘要：对于阶数及参数未知的高阶系统,如何设计一个工程上易于实现的低阶控制器,以实现有效的高性能控制,这是目前航天等领域亟待解决的问题。该文采用将对象特征和控制性能要求相结合的方法,对多输入—多输出高阶线性时变系统和一类非线性时变系统从理论上详细推导出了其特征模型,在此基础上设计了基于特征模型的稳定的自适应模糊广义预测控制方案。由于控制结构中使用了分层模糊系统,从而减少了模糊规则数目。通过对一个挠性航天器控制的仿真实验验证了所给方法的有效性。

摘要：提出了一种基于分区控制策略的四元数姿态控制律.其基本思想是基于姿态四元数误差分区设计目标角速度,由此将问题降阶为一个角速度跟踪问题;基于不同的角速度跟踪误差,设计了切换类型的抗干扰姿态控制律.该控制策略可以使得姿态快速收敛,并且在合适的参数选择条件之下还能同时满足控制力矩的饱和约束.通过综合相平面和Lyapunov函数的分析方法严格证明了闭环系统全局收敛的性质.最后,通过数值仿真验证了本文提出的控制方案的有效性.

摘要：以小卫星群作为平台的天基分布式雷达具有多种用途。沿航向直线排列是分布式小卫星群的一种特殊轨道构形。由于阵列的等锥角线和等多普勒频率线重合,给SAR成像和地面运动目标检测的信号处理带来了极大的便利。受到地球自转的影响,多颗卫星采用同一轨道飞行并不能真正实现沿航向直线分布。为了克服地球自转的影响,现提出满足Hill方程的一种基本不消耗燃料的轨道设计,使多颗卫星飞行在不同的轨道上而实现真正的沿航向直线分布。数学分析表明它可以有效消除地球自转的影响。结合SAR成像的仿真结果证明了该方法的有效性。

摘要：研究欠驱动刚性航天器受到干扰力矩作用时的旋转轴指向稳定控制问题。首先采用(w,z)姿态参数建立欠驱动刚性航天器的运动学方程,然后引入干扰模型,采用退步法和内模原理设计了一种新的控制律,并结合Lyapunov直接法和Barbalat引理证明了该控制律的全局渐近稳定性。理论分析和仿真结果都表明新的控制律能够实现旋转轴指向全局渐近稳定。

摘要：针对一类非线性离散时间系统,提出一种自适应模糊逻辑补偿控制方案.控制律由跟踪控制律和逼近误差补偿控制律两部分组成,利用模糊逻辑系统对系统参数扰动和外界干扰进行自适应补偿,由模糊滑模控制律实现对模糊逻辑系统逼近误差的进一步补偿.所设计的控制器可保证闭环系统一致最终有界.将该控制器用于月球探测车动态转向系统中,仿真结果表明了该方法的有效性.

摘要：通过国内外航天器数字化模拟技术的现状调研,从仿真框架、建模表达、求解计算、交互与可视化以及大数据等几个方面,综述了航天器数字化模拟所涉及的关键技术,并深入分析了相关技术在系统设计、开发与验证、飞行演练、控制与决策支持、体系仿真与效能评估等领域的应用。在此基础上,面向未来日益复杂的航天任务需求,提出了发展通用化框架、高可信建模、标准化工具和智能化应用的建议,从而加速推进航天器研制数字化、智能化的发展进程。

摘要：机械手系统动力学模型所设计出来的控制器一般具有比较复杂的形式。为了解决机械手系统控制器复杂性问题,推导出机械手系统的线性多变量时变二阶离散差分方程,得到了其方程系数所满足的特征关系,并由分析可知当采样时间间隔足够小时,该方程系数具有慢时变特性。基于建立的差分方程及其系数的特征关系,给出了带有遗忘因子的最小二乘辨识方法和多变量黄金分割控制律相结合的且形式简单的自适应控制算法。利用系数的特征关系,能使需要辨识的参数个数减少。此算法具有只需要关节的位置信息而不需要速度信息的优点。数学仿真结果表明该方法对机械手控制的有效性和鲁棒性。

摘要：为了从飞轮微振动输出中提取飞轮转子的振源信息,提出利用鲁棒回归辨识飞轮在升速过程中各主要阶次的振幅对转速的二次幂系数,并将其作为飞轮的振源幅值特征参数;为探究参数的分布特性,利用Weibull分布拟合多个飞轮在同一阶次的特征参数,并计算出特定概率点的分位数。振源特征参数的分位数既系统地展示了飞轮振源分布情况,亦可作为振源分级判据。将该方法成功应用于50 Nms飞轮的振源特征参数分布研究中,为该型飞轮的超静性能筛选和设计改进提供了判定准则和参考依据。

摘要：针对航天高速SpaceWire总线系统对协议IP的高可靠性要求,提出一种用于静态随机访问存储器(SRAM)型现场可编辑逻辑门阵列(FPGA)的增强三模冗余(TMR)方法。该方法对传统三模冗余和部分三模冗余做了改进,将需要进行三模冗余的原设计分为一般单元集和可靠性薄弱的关键单元集,对一般单元集中的每个单元做三模冗余,对关键单元集中的每个单元做顺序四模冗余。给出了顺序四模冗余的可靠度计算式和表决器的布尔表达式。建立了系统可靠性的马尔科夫模型并基于模型开展了可靠性仿真。仿真结果表明增强三模冗余系统的可靠性不仅明显优于传统三模冗余系统,而且优于部分三模冗余系统,使系统可靠性得到有效提高。

摘要：特征建模的方法为智能控制器设计和一些高阶对象进行低阶控制器设计提供了理论依据,特别是为大型空间挠性航天器的控制提供了一种有效的途径。但是,对于阶次和参数未知的高阶线性定常系统基于特征模型设计的自适应控制方案,其稳定性问题尚未完全解决,这一问题实际上归结为时变离散系统的稳定性问题。对于位置保持或位置跟踪控制,基于特征模型设计的自适应控制方案其稳定性问题即为三阶时变离散系统的稳定性问题,利用Lyapunov直接方法定量地给出了三阶线性时变离散系统和一类非线性三阶时变离散系统一致渐近稳定的判据,从而为基于特征建模设计适当的控制律以满足稳定性的要求提供了理论依据。