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模拟航天器控制基础研究

专 业: 飞行器设计
关键词: 模拟航天器 多移动智能体 编队控制 路径规划 D*算法
分类号: V411.8
形 态: 共 75 页 约 49,125 个字 约 2.35 M内容
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内容摘要


航天器编队飞行动力学与控制技术是目前航天领域的前沿课题,也是世界各国研究的热点。

由于直接进行空间研究难度大、风险大、耗费大,所以很多国家早就开始利用各种方法在地面上模拟微重力环境来进行这方面的实验研究,而我国在这方面实验研究相对缺乏。

本文主要研究多移动智能体的控制问题,将其应用到模拟航天器控制的地面实验系统上,本文主要工作有:1、根据国内外典型的关于空间自由移动机器人地面实验系统的及其实验研究情况,分析了加强航天动力学与控制的地面实验技术研究的重要性和迫切性。

2、在比较已有的多移动智能体控制系统的基础上,本文提出了一种基于开放式多智能体结构理论的多移动智能体协调控制系统,并探讨了该系统所具备的功能,实验室实现和涉及到的关键技术。

3、构建了两个智能模拟航天器编队控制的实验平台,并进行单体智能模拟航天器飞行控制仿真实验,为开展实验研究奠定基础。

4、环境建模和路径规划技术是移动智能体领域中的重要研究问题。

对常用的环境建模方法进行了归纳、分析和总结,提出本项研究的实验台的环境模型。

并对多移动智能体路径规划方法进行了归纳、分析和总结。

最后提出了适合本文动态环境的最短路径算法动态算法D*算法,以此法来搜索出路径序列,从而获取移动智能体的动态路径。

5、本文分析了各种多移动智能体的编队控制方法,选用基于行为的更换leader队形控制算法,把编队行为分解成几个子行为,算出各子行为的控制变量,并根据具体的编队任务和工作环境对各组控制变量进行加权融合,得出每个移动智能体的编队控制变量,从而实现多移动智能体的编队控制..……

全文目录


摘要
第一章 绪论
1.1 课题的意义与价值
1.2 典型的国内和国外地面实验平台的介绍及其实验研究情况
1.3 论文的主要研究工作
第二章 基于开放式的多移动智能体协调控制系统
2.1 概述
2.2 开放式多智能体结构
2.2.1 OAA简介
2.2.2 OAA目标
2.2.3 OAA系统描述
2.3 智能模拟航天器控制系统设计与实现
2.3.1 系统设计
2.3.2 系统实现
2.4 本章小结
第三章 模拟航天器的控制系统的软、硬件平台与实现
3.1 智能模拟航天器地面实验系统简介
3.1.1 智能模拟航天器本体
3.1.2 视觉系统
3.1.3 气路系统
3.1.4 无线通信系统
3.1.5 控制系统
3.1.6 推进系统
3.2 软件系统
3.3 模拟航天器控制的实现
3.4 基于相平面法的模拟航天器飞行控制仿真实验
3.4.1 小推力器位移控制
3.4.2 小推力器姿态控制
3.5 本章小结
第四章 多移动智能体的环境建模和路径规划
4.1 引言
4.2 常用的环境建模方法
4.2.1 栅格法
4.2.2 环航障碍法
4.2.3 多路径点链接图法
4.2.4 拓扑建模法
4.3 多移动智能体路径规划方法
4.3.1 精典移动智能体路径规划方法
4.3.2 集中规划法
4.3.3 分散规划法
4.4 本文研究问题的环境模型和路径规划方法
4.4.1 实验台的环境模型
4.4.2 最短路径算法
4.5 本章小结
第五章 基于行为的多移动智能体编队控制
5.1 引言
5.2 多移动智能体编队基本队形
5.3 多移动智能体队形控制方法
5.3.1 产生式方法
5.3.2 基于领航者法leader-referenced
5.3.3 基于行为的方法
5.3.4 虚拟结构法
5.4 基于行为的多移动智能体编队控制算法结构
5.5 基于行为的控制策略设计处理扰动
5.5.1 基本行为设计
5.5.2 控制参数产生函数模块
5.5.3 决策模块
5.8 模拟航天器编队控制系统的具体设计实现
5.9 本章小结
第六章 总结
参考文献
学术论文:
科研工作:

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中图分类: > V411.8 > 航空、航天 > 航天(宇宙航行) > 基础理论及试验 > 空气动力学

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