Задачи оптимизации и полунатурной отработки систем ориентации спутников
Диссертация
При создании аппаратов с активной системой ориентации (или с активной системой демпфирования) важной задачей является обеспечение отработки соответствующих алгоритмов в лабораторных условиях. При этом используются различные установки — испытательные стенды, на которых должны обеспечиваться условия, максимально приближенные к условиям реального полета. Принципиально реализации таких условий… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Исследование динамики системы спутник-стабилизатор
- 1. 1. Система спутник-стабилизатор
- 1. 2. Первый этап оптимизации
- 1. 2. 1. Две пары комплексно сопряжённых корней с одинаковыми вещественными частями
- 1. 2. 2. Кратные корни
- 1. 2. 3. Три корня с одинаковой вещественной частью
- 1. 2. 4. Случай сГ (к)=
- 1. 2. 5. Результаты первого этапа оптимизации
- 1. 3. Второй этап оптимизации
- Глава 2. Оптимальные параметры спутника с модельным демпфированием
- 2. 1. Постановка задачи
- 2. 2. Оптимизация степени устойчивости
- Глава 3. Задачи полунатурной отработки алгоритмов ориентации спутника на стенде
- 3. 1. Постановка задачи и уравнения движения
- 3. 2. Численное исследование эффективности магнитных алгоритмов
- 3. 2. 1. Влияние параметров алгоритма управления
- 3. 2. 2. Влияние длины стержня, смещения точки подвеса от центра масс, инерционных характеристик макета
- 3. 3. Аналитическое исследование эффективности алгоритмов
- 3. 3. 1. Исследование эффективности маховичного алгоритма
- 3. 3. 2. Исследование магнитного алгоритма «2»
- 3. 3. 3. Исследование магнитного алгоритма «1»
- 3. 4. Задача о сопоставлении динамики макета на стенде и спутника на орбите
- 3. 4. 1. Случай плоских колебаний
- 3. 4. 2. Малые пространственные колебания в окрестности положения равновесия
Список литературы
- Ганиев Р.Ф., Кононенко В. О. Колебания твердых тел. М., Наука, 1976.
- Иванов Д.С., Карпенко С. О., Овчинников М. Ю., Ролдугин Д. С., Ткачев С. С. Лабораторные испытания алгоритмов управления ориентацией микроспутника 'Чибис-М'. Препринт Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, 2011, № 40.
- Иванов Д.С., Овчинников М. Ю., Ткачев С. С. Управление ориентацией твердого тела, подвешенного на струне, с использованием вентиляторных двигателей. Известия РАН. Теория и системы управления, 2011, № 1, С.127−139.
- Ильин A.A., Овчинников М. Ю., Пеньков В. И. Алгоритмы магнитной ориентации спутника, стабилизируемого собственным вращением. Препринт Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, 2005, № 19.
- Ишлинский А.Ю., Стороженко В. А., Темченко М. Е. Вращение твердого тела на струне и смежные задачи. М., Наука, 1991.
- Карпенко С.О., Овчинников М. Ю. Лабораторный стенд для полунатурной отработки систем ориентации микро- и наноспутников. Препринт Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, 2008, № 38.
- Луканин К.В., Сарычев В. А. Модельная задача о быстродействии и точности системы гравитационной стабилизации спутников. Препринт Института прикладной математики АН СССР, 1971, № 47.
- Мирер С.А. О некоторых экстремальных соотношениях между элементами тензора инерции твердого тела. Препринт Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, 2009, № 55.
- Ю.Мирер С. А. Оптимальное гиродемпфирование нутационных колебаний спутника, стабилизируемого вращением. Космич. исследования, т. 15, 1977, № 5, с. 677−682.
- Мирер С.А. Плоские колебания спутника с двумя гироскопами. Космич. исследования, т. 16, 1978, № 1, с. 137−139.
- Мирер С.А., Сарычев В. А. О стационарных движениях твердого тела на струнном подвесе. Препринт Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, 1996, № 96.
- Мирер С.А., Сарычев В. А. Оптимальные параметры спутника, стабилизируемого вращением, с демпфером маятникового типа. Космич. исследования, т. 35, 1997, № 6, с. 651−658.
- Нохрина Е.Е. Исследование возможности демпфирования колебаний спутника. В сб.: Обработкаинформации и моделирование М., МФТИ, 2002, с.119−122.
- Плотников В. А., Зверкова Т. С., Метод усреднения для систем стандартного вида с разрывными правыми частями. Дифференц. уравнения, 1982, т. 18, № 6, с. 1091−1093.
- Плотников В.А., Зверкова Т. С. Метод частичного усреднения для систем стандартной формы с разрывными правыми частями. Украинский математический журнал, 1993, т. 45, № 1, с.140−142.
- Сарычев В. А. Исследование динамики гравитационной системы стабилизации. Искусственные спутники Земли, ч. 16, С. 10−33. Изд-во АН СССР, 1963.
- Сарычев В.А., Луканин К. В. Оптимизация параметров гравитационной системы стабилизации с гиродемпфированием. Препринт Института прикладной математики АН СССР, 1971, № 46.
- Сарычев В.А., Луканин К. В. Оптимизация гравитационной системы стабилизации спутников. Препринт Института прикладной математики АН СССР, 1971, № 54.
- Сарычев В.А., Мирер С. А. Оптимальные параметры гравитационной системы спутник-стабилизатор. Космические исследования, 1976, т. 14, № 2, С. 209−219.
- Сарычев В.А., Пеньков В. И. Исследование гравитационной системы стабилизации спутника с демпфирующей пружиной. Препринт Института прикладной математики АН СССР, 1974, № 127.
- Сарычев В.А., Пеньков В. И., Яковлев Н. И. Оптимизация параметров линейных систем. Препринт Института прикладной математики АН СССР, 1975, № 124.
- Сарычев В.А., Сазонов В. В. Оптимальные параметры пассивных систем ориентации спутников. Космич. исследования, т. 14, 1976, № 2, 1976, с. 198−208.
- Сидорюк М.Е. К задаче нахождения максимума степени устойчивости. Препринт Института прикладной математики им. М. В. Келдыша АН СССР, 1981, № 89.
- Ткачев С.С. Исследование управляемого углового движения аппаратов с ротирующими элементами. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. М., 2011.
- Цыпкин Я.З., Бромберг П. В. О степени устойчивости линейных систем. Изв. АН СССР, ОТН, 1945, № 12, с. 1163−1168.
- Яковлев Н.И. Оптимизация по быстродействию параметров гравитационных систем ориентации с двумя демпферами. Препринт Института прикладной математики АН СССР, 1976, № 56.
- Makovec K., Turner A., Hall C., Design and implementation of a nanosatellite attitude determination and control system, Advances in the Astronautical Sciences, Vol. 109, 2001, p. 167−186.
- Pivovarov, M.I., Ferreira, L.O., and R.V.F. Lopes. Rigid body rotation evolution due to a disturbing torque which is known in a body frame, Acta Mechanica, 1999, V. 133, pp. 239−246.
- Sarychev V.A., Mirer S.A., Isakov A.V. Dual-Spin Satellites with Gyro-Damping, Acta Astronautica, 1982, Vol. 9, № 5, p. 285−289.
- Sarychev V.A., Mirer S.A., Sazonov V.V. Plane oscillations of a gravitational system satellite-stabilizer with maximal speed of response. ActaAstronautica, vol.3, 1976, No.9−10, p. 651−669.
- Saiychev, V.A. Satellite gravitational stabilization systems with maximum damping rate, Second International Conference on Space Engineering, Venice,
- Tabuada P., Alves P., Tavares P., Lima P., Attitude Control Strategies for Small Satellites, the project «Control and Stabilization of Small Satellites», supported by the PRAXIS XXI Programme, Report RT-404−98 Lisboa, 1998.
- Zajac, E.E. Damping of a gravitationally oriented two-body satellite, ARS J., 1966, Vol. 32, No. 12, pp. 1871−1875.1969.