近年來,國(guó)內(nèi)外航天技術(shù)不斷發(fā)展,航天發(fā)射需求日益增加,任務(wù)也日漸復(fù)雜,開環(huán)制導(dǎo)愈加無法滿足任務(wù)需要。目前工程應(yīng)用中的迭代制導(dǎo)方案存在入軌姿態(tài)散布較大的問題,難以解決有效載荷入軌后需要快速定向的問題。為解決帶終端姿態(tài)約束的最優(yōu)入軌問題,本文提出了兩種閉環(huán)預(yù)測(cè)制導(dǎo)方案并開展了相關(guān)研究。為了減小傳統(tǒng)迭代制導(dǎo)方法的入軌姿態(tài)偏差,實(shí)現(xiàn)入軌精度和入軌姿態(tài)精度的均衡控制,本文提出了在不加入獨(dú)立調(diào)姿系統(tǒng)的情況下,使用末段調(diào)姿段進(jìn)行調(diào)姿,同時(shí)通過預(yù)測(cè)調(diào)姿段視速度增量對(duì)火箭的需增視速度不斷進(jìn)行修正得到控制程序角的閉環(huán)預(yù)測(cè)制導(dǎo)方案。該方法能同時(shí)滿足入軌姿態(tài)和入軌點(diǎn)精度要求,是工程上可接受的方案。但這種做法優(yōu)先保證了入軌姿態(tài),會(huì)一定程度損失入軌精度。且基于間接法的制導(dǎo)方案還存在模型切換困難,處理復(fù)雜約束求解困難等問題,對(duì)任務(wù)的適應(yīng)性較差,因此本文進(jìn)一步從直接法尋求解決方案,設(shè)計(jì)了一種基于“聯(lián)立法”的閉環(huán)預(yù)測(cè)制導(dǎo)方案。該方法采用基于聯(lián)立框架的直接法(“聯(lián)立法”)進(jìn)行軌跡優(yōu)化和反饋控制量求解,通過在線最優(yōu)反饋控制器進(jìn)行軌跡跟蹤,飛行過程中出現(xiàn)大干擾或任務(wù)變化情況使用閉環(huán)預(yù)測(cè)方案來處理。最后通過仿真驗(yàn)證了基于“聯(lián)立法...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1直接法和間接法對(duì)比圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-題，并使用鄰近極值法解決該問題。圖1-1直接法和間接法對(duì)比圖間接法的一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算精度高，求出的最優(yōu)控制律精確[10]。而使用間接法的缺點(diǎn)一是約束條件的加入困難，雖然可以使用庫(kù)恩-塔克定理來進(jìn)行轉(zhuǎn)化，但約束條件起作用的點(diǎn)比較難確定，尤其是對(duì)....

圖2-3軌道系與基準(zhǔn)系、地心赤道系關(guān)系圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-9-xy2x2yzz2A0B0λ0oo圖2-2發(fā)慣系與地心赤道系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換圖3）地心赤道坐標(biāo)系到軌道坐標(biāo)系的變換地心赤道系到基準(zhǔn)系的轉(zhuǎn)換矩陣為G，軌道坐標(biāo)系與基準(zhǔn)坐標(biāo)系繞o"軸有一夾角k，基準(zhǔn)坐標(biāo)系到軌道坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣為k，則地心赤道系到軌道系的轉(zhuǎn)....

圖3-1在線生成軌跡的示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-15-第3章帶末段調(diào)姿的閉環(huán)預(yù)測(cè)制導(dǎo)研究目前針對(duì)帶終端姿態(tài)約束的最優(yōu)入軌問題，工程上通過增加一套獨(dú)立的調(diào)姿系統(tǒng)來達(dá)到入軌要求，但調(diào)姿系統(tǒng)的加入不可避免地造成了運(yùn)載能力的降低及可靠性的下降。因此，本章基于現(xiàn)有迭代制導(dǎo)總體方案，推導(dǎo)了一種加入末段調(diào)姿的....

圖3-2每周期迭代制導(dǎo)算法流程圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文聯(lián)立求解(3-13)和(3-14)，經(jīng)迭代運(yùn)算可得滿足要求精度的ct值。

本文編號(hào)：4045812