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连续地月转移系统动力学研究与能量分析被引量：2: 2015年; 为了研究新型连续地月转移系统的动力学及能量需求,采用Lagrange方法,在系绳为刚性杆假设的前提下,同时忽略第三体引力、地球扁率和系绳轴向变形等扰动因素的影响,建立了驱动型动量交换绳系卫星(MMET)系统的三维刚性动力学模型。对所建立的动力学模型进行了数值仿真及对比分析,仿真结果验证了所建模型的正确性。研究表明,外力矩对系统轨道运动参数影响甚小,对姿态运动参数影响明显。采用MMET方式进行载荷转移,推导出了实现载荷地月轨道转移所需的入口速度条件以及时间周期条件,并求解出了载荷在2次任务之间的时间间隔。给定初始条件下,当MMET系统以0.231 6rad/s的旋转角速度绕其质心旋转1 448.5圈,其绕地心刚好运行5圈时,载荷可顺利进入地月转移轨道。最后,对连续地月转移系统实现载荷的地月转移进行了能量对比分析,结果表明,相同条件下,MMET载荷转移方式相比于传统脉冲变轨方式在载荷转移过程中消耗更少的能量。; 阳勇齐乃明黄盘兴徐喆垚; 关键词：绳系卫星动量交换地月转移载荷动力学

连续地月载荷转移系统二维柔性动力学建模与分析: 2016年; 为研究系绳柔性对连续地月载荷转移系统(continuous cislunar payloads transfer system,CCPTS)动力学的影响,利用Lagrange方法建立了CCPTS二维柔性动力学模型,并对所建立的二维柔性动力学模型进行了理论及仿真分析.通过对系绳为柔性绳与刚性杆两种情况下的动力学进行仿真对比分析表明:系绳柔性对CCPTS轨道、姿态参数有一定的影响,而这种影响表现为变量变化的时间不同步,并且会随着时间的推移逐渐增大;系绳的柔性特性导致母星径向加速度以及真近角加速度出现"毛刺"现象;由系绳长度所产生的重力梯度力矩对刚性杆和柔性绳产生了不同程度的影响;当外力矩不存在时,系绳旋转角速度随时间周期变化,当外力矩不为零时,旋转角速度随时间近似线性增加,增加的快慢由外力矩的大小决定.此外,系绳初始旋转角速度以及系绳长度对系绳的横向、纵向振动的幅值和周期均产生了一定的影响.; 齐乃明阳勇赵钧孙启龙林海奇; 关键词：动量交换地月转移绳系卫星动力学

封面图片说明: 2016年; 封面图片来自本期论文＂连续地月载荷转移系统二维柔性动力学建模与分析＂,是哈尔滨工业大学航天学院所研制的MMET系统组成结构及载荷转移过程示意图.基于绳系卫星的连续地月载荷转移系统是一种可重复使用、能连续实现地月之间载荷转移的低成本转移系统.如图中所示,母星上的定子、转子系统以及抓捕机构末端所配备的推进系统控制系统绕母星按照一定的旋转角速度进行旋转.; 齐乃明阳勇赵钧孙启龙林海奇; 关键词：图片封面载荷转移动力学建模

结构偏差对二维连续地月载荷转移系统动力学影响被引量：2: 2015年; 以驱动型动量交换绳系卫星系统(MMET)为载体,采用动量交换原理,考虑母星两端系绳长度偏差、两载荷质量偏差等结构偏差的前提下,应用拉格朗日(Lagrange)方法建立了连续地月载荷转移系统(CCPTS)的二维误差动力学模型.在不同的系绳长度偏差以及载荷质量偏差前提下,对所建立的误差动力学模型进行了数值仿真分析.仿真结果表明,系绳长度偏差以及载荷质量偏差对CCPTS的广义坐标、广义速度等动力学参数均产生了相似的影响,随着系绳长度偏差的增加(或载荷质量偏差的增加),CCPTS的广义坐标、广义速度偏差量的最大值均呈现相同的线性增加趋势,而对于广义加速度而言,则没有明显的线性关系.外力矩的存在能够在一定程度上削减因结构偏差所造成的对CCPTS动力学参数的影响程度.; 齐乃明阳勇黄盘兴孙康韩冰; 关键词：绳系卫星动量交换地月转移载荷

空天飞机乘波布局设计、优化及数值模拟: 对飞行器更高、更快、更远的追求一直激励着航空航天科研工作者不断努力。新世纪的军事、民用的需要对航空、航天提出了更高层次的要求。传统的航天飞机由于其发射及维修成本高、可重复使用性不好、系统复杂等因素已经难以满足各航天大国的...; 阳勇; 关键词：空天飞机数值模拟; 文献传递

基于非线性模型的大气层内拦截弹微分对策制导律被引量：9: 2011年; 针对新型战术弹道导弹(TBM)和智能巡航导弹等具有高机动性的拦截目标,应用控制受限的非线性对策模型,提出非线性微分对策制导律,并分析了零脱靶量拦截所容许的初始航向误差。目标和拦截弹间的相对运动是非线性的,采用传统线性化模型建立的拦截制导律会因为线性化而带来误差。提出的制导律是在保持拦截弹和目标的非线性运动学关系的基础上,把拦截弹航向误差作为性能指标,基于反馈线性化的思想,应用最优控制理论建立的。应用该制导律研究了在迎击拦截、追击拦截和阻击拦截3种拦截方式下实现零脱靶量拦截的容许初始航向误差,分析结果表明减小相对运动速度、提高拦截弹的机动加速度可以增加容许的初始航向误差。同时,当拦截弹具有速度优势时,目标的初始前置角接近90°或采用追击拦截可以允许较大的初始航向误差。; 刘延芳齐乃明夏齐阳勇; 关键词：拦截弹微分对策非线性模型制导

基于动量交换原理的连续地月载荷转移系统动力学研究: 开发月球、建立月球基地，并以月球为跳板开发火星等更远的天体成为目前及未来深空探测的主要目标。在地月载荷转移期间，以火箭为发射工具的传统运输方式成本高、不可重复使用而受到制约，寻求一种低成本、可重复使用、能进行载荷的连续转...; 阳勇; 关键词：动力学分析

奇异摄动法在复合控制系统设计中的应用被引量：2: 2012年; 根据大气层内拦截弹气动力与直接力(RCS)复合执行机构在时间尺度上的差异,本文利用奇异摄动法将控制系统分为快、慢两个环节,设计RCS的线性切换面和气动舵的反馈控制律.采用Raytheon(雷神)的四环控制结构和线性二次型调节器保证系统的鲁棒性和时域特性.利用本文设计的自动驾驶仪跟踪一稳态加速指令,仿真结果表明,它不但能够更加快速、稳定地跟踪控制指令,而且能够实现控制指令在执行机构之间的最优配置,有效发挥它们各自的特性.RCS的初始值较大,用于提高系统的响应速度,而当系统稳定时其值则趋向于零,以减少燃料消耗.与此同时,气动尾舵主要起到稳定弹体的作用.; 齐乃明李运迁阳勇高九州; 关键词：拦截弹直接力复合控制奇异摄动

航天器交会对接模拟系统逼近过程自抗扰控制被引量：3: 2016年; 航天器交会对接地面模拟系统用于研究航天器交会对接过程的动力学、导航与控制等方面的相关问题。模拟器通过气浮轴承悬浮在大理石平台上来模拟太空的无摩擦微重力环境。通常情况下要保证大理石平台足够水平,由于实际平台不可能完全水平,模拟器的重力分量会使模拟器产生下滑现象,这种现象对大型地面模拟器设备尤为严重。针对模拟器的逼近过程设计了轨迹规划。为了减小测量信号噪声的影响,采用跟踪微分器(TD)对整个逼近过程中的测量信号进行滤波。针对逼近过程中模拟器存在下滑力等干扰问题设计控制器,通过扩张状态观测器(ESO)实时估计干扰量,进而对干扰量进行补偿。对模拟器冷喷气推力系统制定了推力器分配策略,采用脉冲宽度调制(PWM)技术实现对推力的近似等效。提出的控制方法应用于航天器交会对接地面模拟系统,实验结果表明所提出的控制方法能有效消除下滑力等干扰的影响。; 徐喆垚陈宇坤齐乃明阳勇; 关键词：跟踪微分器扩张状态观测器气浮轴承

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阳勇

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