制导与控制

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翻译样例: 挠性航天器基于Virtual.lab&matlab的姿态控制仿真
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航天器通常带有大型挠性结构,如大尺度天线,太阳能帆板及空间桁架等。在轨运行航天器常常会进行轨道转移,大角度姿态机动以及其挠性附件的大角度机动等,这类刚体运动可能激起其挠性附件的大幅度弹性变形运动,且这两种运动相互耦合,使这种航天器的动力学行为非常复杂。对挠性航天器姿态控制的研究通常是针对于挠性附件固接于星体上的情形,主要研究在挠性附件产生弹性振动时星体姿态的稳定控制及弹性附件的振动抑制问题。本文采用LMS仿真软件Virtual.lab建立挠性航天器多体动力学模型,并以中继卫星为例,建立无重力状态下刚柔耦合多体动力学模型,设计了输入成形前馈控制+PD反馈控制器,形成了一个虚拟仿真控制平台。并据此实现了平台与Matlab的联合仿真实时控制研究。本文以挠性结构航天器为研究对象,用Virtual.lab建立CAE模型,设置输入输出物理量,生成Matlab软件可识别的的S函数,设计了输入成形前馈控制+PD反馈控制器,形成了虚拟仿真控制平台,并实现了多体动力学模型与Matlab的联合仿真。在Simulink下进行控制仿真,结果表明控制效果显著。此种方法建立的虚拟控制平台与传统的航天器控制仿真研究方法相比,能够更准确地反映系统刚柔耦合的动力学特性,更有效地验证所设计的控制方法,并且具有控制效果可视化的优点。

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