北京市自然科学基金(KZ201110772039)
- 作品数：18 被引量：34H指数：4
- 相关作者：戈新生厉虹邹奎郭正雄张甜更多>>
- 相关机构：北京信息科技大学中国科学院力学研究所更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术理学航空宇航科学技术更多>>
- 基于欧拉四元数的欠驱动航天器姿态稳定性滑模控制被引量：1
- 2012年
- 针对欠驱动航天器姿态稳定的非线性控制设计问题,给出了欠驱动航天器的姿态动力学方程和基于四元数描述的姿态运动学方程。根据航天器欠驱动轴的角速度分量是否为零分别设计相应的姿态稳定控制律。欠驱动轴角速度分量不为零时引进角速度误差和滑模函数,提出基于滑模函数的反馈控制律,使欠驱动航天器姿态达到稳定状态。数值仿真实验结果表明了所设计控制律的有效性。
- 戈新生胡兵
- 关键词：欠驱动航天器四元数
- 基于T-S模糊模型的3D刚体摆姿态控制被引量：3
- 2013年
- 3D刚体摆的倒立平衡点附近具有不稳定的流形,针对倒立平衡位置的姿态稳定性问题,建立T-S模糊模型,并采用并行分布补偿(PDC)法和线性矩阵不等式(LMI)法探讨了闭环T-S模糊控制系统的稳定性.仿真实验表明,T-S模糊控制对3D刚体摆倒立平衡位置处的姿态控制是可行和有效的.
- 厉虹邹奎
- 关键词：T-S模糊模型
- 改进PSO在欠驱动机器人运动规划中的应用研究被引量：1
- 2012年
- 研究欠驱动六足仿生机器人简化模型(Rock&Roll Robot-RRRobot)运动规划问题。根据RRRobot动力学模型,以能量损耗最小为目标,提出一种基于遗传算子的改进粒子群算法,对RRRobot运动规划进行优化。仿真实验结果表明,所提出的算法对解决运动规划的优化问题是有效的,与基本粒子群算法相比,改进的粒子群算法对RRRobot模型终端位形的误差有明显的改善作用。
- 厉虹张甜
- 关键词：遗传算子改进粒子群算法
- 基于分层滑模方法的欠驱动3D刚体摆姿态控制被引量：4
- 2014年
- 以3D刚体摆为研究对象,将地球静止轨道(GEO)航天器简化成3D刚体摆,此模型由一刚体绕一个固定且无摩擦的支点旋转且有3个转动自由度,刚体受恒重力(或万有引力)作用。利用滑模结构方法设计了分层滑模控制器,并用Lyapunov稳定性理论、Filippov等效定理与Barbalat引理以及推论,详细证明了该控制律的全局渐近稳定性。仿真实验结果表明,该方法能够有效地实现3D刚体摆悬垂和倒立平衡位置处的姿态渐进稳定性控制。
- 赵旭戈新生
- 关键词：欠驱动
- 双刚体航天器姿态运动规划的样条逼近方法
- 2013年
- 双刚体航天器系统在无外力矩作用时,其姿态运动可通过连接双刚体航天器的关节铰进行控制,这种关节铰可由球铰或万向节铰构成.本文利用系统相对于总质心的动量矩守恒这一特性研究了双刚体航天器的三维姿态运动控制问题.分别导出带球铰和万向节铰连接的双刚体航天器系统三维姿态运动控制模型,并将系统的姿态运动控制问题转化为无漂移系统的运动规划问题.利用最优控制和样条逼近方法,在控制输入的样条逼近中引入粒子群算法,提出基于样条逼近的最优运动规划数值算法.运动规划的最优控制是光滑的,且初值和终值均为零,通过数值仿真,表明该方法对带球铰和万向节铰连接的双刚体航天器三维姿态运动规划是有效的.
- 戈新生郭正雄
- 关键词：样条逼近粒子群算法
- 基于滑模控制的3D刚体摆姿态稳定性被引量：4
- 2013年
- 研究3D刚体摆姿态稳定性的滑模控制问题.3D刚体摆由一个刚体绕一固定且无摩擦的支点旋转,刚体受到恒重力作用且具有三个转动自由度.针对3D刚体摆平衡位置处的姿态稳定控制问题,设计了滑模控制器并分析了角速度和姿态的渐进稳定性.由Lyapunov直接法找出了各个滑模系数取值的充分条件,并通过数值仿真实验验证了滑模控制方法的有效性.
- 邹奎戈新生
- 关键词：滑模控制
- 基于离散变分积分子的3D摆动力学数值计算方法研究
- <正>在传统的保守系统能量守恒的计算中,通常采用的连续积分算法在长时间的仿真中会出现与能量守恒定律不相吻合的发散现象,即能量守恒定律在计算上与物理现象不相符。这种发散现象只是在长时间历程的计算上才会体现出来。通过离散变分...
- 白龙戈新生
- 关键词：拉格朗日方程能量守恒
- 航天器太阳帆板伸展过程最优控制的数值逼近方法被引量：3
- 2012年
- 讨论航天器太阳帆板伸展过程中航天器姿态运动的最优控制问题。利用多体动力学方法导出带太阳帆板航天器姿态运动方程。在系统角动量为零的情况下,带太阳帆板航天器系统的姿态运动控制问题可转化为无漂移系统的非完整运动规划问题。航天器太阳帆板伸展过程控制输入通过样条逼近或曲线拟合确定,并利用粒子群优化算法寻求最优控制输入。该方法克服了以往文献中控制输入在初始和终止时刻不为零的情况。数值仿真表明该方法对航天器太阳帆板展开姿态控制问题是有效的。
- 戈新生郭正雄
- 关键词：多体动力学航天器太阳帆板最优控制粒子群算法样条逼近
- 基于球摆模型的离散变分积分子算法研究被引量：4
- 2013年
- 在动力学系统长时间的仿真计算中,力学系统固有的结构将影响到计算精度及稳定性.离散变分积分子能够保持力学系统的能量,动量及辛结构的守恒.结合离散变分原理,通过对系统的拉格朗日函数进行离散化以及求变分和积分的过程,可以得到力学系统的离散变分积分子算法.该算法是一种递归算法,给定初始条件便可得到系统的动力学参数的时间历程.使用该原理可以构造具有完整约束的拉格朗日系统的辛-动量积分子方法.与连续算法相比,离散变分积分子算法能够直接在离散拉格朗日函数的基础上得到姿态与角速度的递推公式,而不需要复杂的迭代计算.本文研究是基于第一类拉格朗日函数的离散变分积分子算法.球摆模型是一个具有完整约束的拉格朗日系统.仿真结果表明,系统的能量值在长时间的仿真中得到保持,且计算的精度与步长的数量级呈现二次方的关系,系统角速度和姿态的仿真结果都符合球摆的运动规律.
- 白龙戈新生
- 关键词：拉格朗日函数能量守恒
- 基于样条逼近与曲线拟合的欠驱动仿生机器人运动规划
- 2011年
- 研究欠驱动六足仿生机器人简化模型(RRRobot)运动规划问题。根据RRRobot动力学模型,以能量损耗最小为目标,提出将曲线拟合和样条逼近技术与粒子群优化方法结合的算法,对RRRobot运动规划进行优化。仿真实验结果表明,所提出的算法对解决运动规划的优化问题是有效的,对RRRobot模型终端位形的误差有明显的改善作用。
- 厉虹张甜
- 关键词：粒子群优化
