导读:本文包含了编队保持论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:编队保持,人工势场,稳定性分析,小推力卫星
编队保持论文文献综述
杨盛庆,叶文郁,何煜斌,万亚斌[1]（2019）在《基于势场法的卫星编队保持及其稳定性分析》一文中研究指出本文研究了基于人工势场法的卫星编队保持的控制方法。由于多体问题无法求其解析解,转而考虑领导-跟随结构的限制性多体问题。其惯性坐标系下的平衡结构对应了无穷多的坐标组合,使得误差动力学系统的平衡点处的雅可比矩阵无法求解。提出了一类由惯性坐标系到特殊参考坐标系的坐标变换,使对误差动力学系统的稳定性分析只取决于编队的构型。通过对参考坐标系下误差动力学系统的约化及其平衡点处雅克比矩阵的特征值的求解,证明了此类控制方法的稳定性。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2019年02期）
崔文豪[2]（2019）在《J2摄动下的卫星编队队形重构与队形保持方法研究》一文中研究指出随着空间技术的迅猛发展,小卫星编队凭借着技术先进和应用前景广阔的优势,快速发展成为一种全新的空间飞行器在轨运行模式。同样的,卫星编队对当前的空间技术提出了更高的要求,在动力学建模、队形重构、队形保持等方面还有许多丞待解决的难题。本文针对J_2摄动下低地球轨道卫星编队的动力学建模、编队重构和队形保持等方面进行了深入的研究和探讨。课题的研究内容主要有以下几个方面:首先,在参考轨道坐标系下,多星编队问题被分解成单颗参考星和一颗环绕星的二体运动,从动力学角度对二体运动进行分析,建立了一般情况下较为精确的非线性动力学方程;将J_2摄动纳入外界扰动项,代入非线性动力学方程进行推导以及线性化,得到较为精确的线性化的相对动力学模型,为后续卫星编队队形重构和队形保持方面的研究打下理论和模型基础。依据对卫星编队二体运动的动力学分析,设计了卫星编队的空间队形。分析卫星编队在空间圆参考轨道上的相对运动特性,介绍了几种常见的编队飞行方式,对每种编队飞行构型的特点以及构型条件进行了详细的分析,并绘制了对应的编队飞行图形,为后续编队重构和编队保持提供了队形基础。其次,在前文中建立的J_2摄动下线性化的卫星编队相对运动动力学方程的基础下,对卫星编队队形重构问题进行描述。通过利用极小值理论,引入哈密顿函数和协态变量,将燃料最优问题转化为两点边值问题。利用多重打靶法对两点边值问题进行求解,为获得较为准确的初值,结合改进的鸽群进化算法获得协态变量初值。利用多重打靶法结合改进鸽群进化算法,对J_2摄动下的卫星编队队形重构问题转化成的两点边值问题。同时,将粒子群算法应用于编队重构中,并与联合算法得到的控制策略进行了比较,验证了联合算法的有效性和优越性。之后,对重构后的卫星编队进行队形保持,基于LQR理论和滑模控制理论设计了两种控制器对队形进行控制保持。不同之处在于LQR控制器只能将编队中的卫星保持在空间构型中的固定相对位置,即静态保持;而滑模控制器不仅仅能静态保持,还能使卫星在构型中保持在变化的理想位置,即动态保持。通过数值仿真对两种编队队形控制策略进行了比较验证,分析了两种控制方法的优缺点以及各自适用情况。最后,基于VC++设计搭建了仿真系统软件进行场景仿真。分别设计场景对卫星的编队重构和保持进行仿真,对本文设计的联合算法和滑模控制在动态队形保持方面的有效性进行验证。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-01-07）
施书成,曹东,张岑[3]（2019）在《多无人机编队协同保持的速度矢量场算法》一文中研究指出主要对基于速度矢量场的无人机编队协同保持问题进行研究。首先以Leader-follower编队为研究对象,建立了无人机数学模型。在此基础上,借鉴人工势场法,引入相对速度矢量,给出无人机间的引力函数和斥力函数,完成了速度矢量场建模。在速度矢量场作用下,无人机编队能够实现队形保持,并保证无人机之间不会相互碰撞。最后搭建仿真验证平台,验证了该算法的可行性和有效性。(本文来源于《电光与控制》期刊2019年04期）
李炳乾,董文瀚,马小山[4]（2018）在《无人机编队保持反步容错控制》一文中研究指出针对领导-跟随无人机编队中的执行器故障、不确定气动参数和外界扰动等问题,设计了无人机编队保持反步容错控制。建立了编队纵向、编队横向和编队高度叁维误差模型,并将无人机本体方程分为快慢两个回路,建立包含外界扰动、不确定气动参数及执行器故障的无人机运动模型;设计内环容错控制系统,对编队外环控制器产生的指令信号进行跟踪。内环容错控制系统主要由3个部分组成:一是基于滑模观测器的故障检测和辨识,实现对故障执行器的定位和故障参数的辨识;二是将故障参数及干扰观测器与反步容错控制相结合,实现包容外界扰动、不确定气动参数和执行器故障的容错控制;叁是内环容错控制系统稳定性分析。仿真结果表明,所提容错控制方法能够有效地实现无人机编队的飞行容错控制。(本文来源于《兵工学报》期刊2018年11期）
张友安,康宇航,刘京茂,孙玉梅,张雷雷[5]（2018）在《基于VL-APF方法的多无人机编队形成与保持》一文中研究指出针对虚拟-领航编队控制结构的多无人机编队保持问题,给出了一种基于人工势场算法,分别就虚拟-领航编队中虚拟的吸引势场、编队队形的吸引势场、编队内无人机避碰的排斥势场以及编队内通信约束的吸引势场对编队内无人机给出了相应的人工势场函数,利用各架无人机的所有势场函数构造性能指标,用模型预测控制方法进行优化得到控制输入,并进行了仿真。仿真结果表明,该算法能够有效控制多无人机编队快速形成与保持。(本文来源于《飞行力学》期刊2018年06期）
孙云龙,袁长清,李政广[6]（2018）在《径向共线多星库仑编队飞行构型保持研究》一文中研究指出本文研究了多星库仑卫星编队在地球同步轨道处径向轨道动力学与控制问题.首先建立了N颗卫星在同步轨道点处的动力学模型,然后以只在库仑力作用下的四颗卫星编队为例,对共线四星编队模型进行线性化处理.针对其动力学模型设计了LQR控制器.考虑到建模误差,利用误差最大有界范围的二范数设计了改进型的LQR控制律,针对变量引入积分项对扰动误差进行补偿以提高控制精度.数值仿真结果表明,所建立的多星编队动力学模型是正确的,引入积分项的控制减少了编队构型稳定所需时间,且有效维持了编队构型.(本文来源于《空间控制技术与应用》期刊2018年04期）
魏扬,徐浩军,薛源[7]（2018）在《无人机叁维编队保持的自适应抗扰控制器设计》一文中研究指出针对无人机编队飞行过程中领航无人机在叁维空间机动飞行时的编队队形保持问题,构建了无人机叁维编队保持控制系统。根据无人机编队飞行叁维空间几何学关系,利用无人机自动驾驶仪模型和编队运动学模型建立了旋转坐标系下叁维编队飞行的数学模型。在考虑闭环系统存在时变外界干扰的情况下,设计了无人机编队保持的自适应控制器,并基于李亚普诺夫理论,对设计的自适应控制律的稳定性进行了证明。最后通过仿真验证,该控制器能够有效抑制干扰带来的影响,使僚机能够迅速跟随长机机动,并保持编队队形的稳定。(本文来源于《系统工程与电子技术》期刊2018年12期）
杨博,田苗,魏延明[8]（2018）在《皮纳卫星编队保持动力学分析》一文中研究指出针对皮纳卫星在编队飞行中的控制精度要求已提高到微米甚至纳米级,文章研究了小推力作用下高精度的皮纳卫星编队构型保持问题,在考虑摄动影响下,推导维持编队构型需要的控制力与编队距离、编队空间方位等参数之间的关系,为皮纳卫星编队构型的设计提供理论指导;同时基于bang-bang控制理论,使用有限状态机设计了一种高精度的编队控制律。仿真表明,提出的控制方法不但可以使系统快速收敛,同时还能使皮纳卫星编队的星间控制精度达到1μm,与滑模控制律相比较,精度提高近103倍。(本文来源于《中国空间科学技术》期刊2018年01期）
王卫宁[9]（2018）在《叁维无人机编队队形重构与队形保持控制算法研究》一文中研究指出多无人机编队在飞行过程中,实现队形保持控制与队形重构是至关重要的。本文主要应用分布式控制思想进行了队形保持控制研究,应用最优控制思想进行了队形重构控制研究。首先基于长机-僚机模式的无人机编队控制构型,本文给出了一种空间中的弹性距离矢量,把前后相邻两架无人机之间的相对距离描述成与飞行速度相关的函数关系,为编队控制增加了一种弹性编队控制方法。并基于此,建立了编队僚机与长机之间的误差控制模型。对于队形保持,文中忽略信息通讯的延时,假定编队拓扑是稳定的,设计了一种仅包含位置状态分布式反馈优化控制器,并根据Lyapunov函数方法证明了系统的稳定性。对于该控制器,文中采用叁机编队分别进行了叁角型与线型编队的加减速及转弯情景的飞行控制仿真,验证了该控制器性能和弹性矢量的有效性。此外,与固定的非弹性的无人机编队做了仿真对比,结果表明当无人机做突然机动时,带有弹性距离矢量的编队具有控制代价小的特点。对于队形重构,首先把编队模型进行简化处理,给出了含有弹性距离的误差控制模型。以控制代价为研究目标,把编队重构的实际问题转化成为一个关于燃料的最优控制问题。根据实际环境和控制条件,考虑最小安全距离,最大通信距离,编队控制输入的上下限以及重构时间等约束量。通过采用Legendre伪谱法对模型的离散化处理求出该问题的最优近似解。仿真结果表明本文所提的方法能够在满足多种约束条件下得到队形重构的最优飞行轨迹,能使目标函数达到最优,实现最小燃料消耗的目的。(本文来源于《沈阳航空航天大学》期刊2018-01-03）
秦昂,张登成,魏扬[10]（2017）在《多无人机编队队形保持优化控制仿真研究》一文中研究指出采用多无人机编队保持队形的优化控制可以通过调节较少参数使各无人机能够精确跟踪领航无人机,达到稳定编队队形的目的。以简化的自动驾驶仪模型作为编队保持控制系统的内回路,基于以长机为参考的旋转坐标系建立相对运动学模型,采用全局渐近稳定控制方法设计了多无人机编队保持控制器。经过仿真验证,该控制器实现了长机在叁维空间机动飞行时僚机能够迅速跟踪长机并保持编队队形的稳定,且响应速度和跟踪精度较为理想。仿真结果表明,该控制器能够实现多无人机编队队形在叁维空间下的保持。(本文来源于《飞行力学》期刊2017年06期）
编队保持论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着空间技术的迅猛发展,小卫星编队凭借着技术先进和应用前景广阔的优势,快速发展成为一种全新的空间飞行器在轨运行模式。同样的,卫星编队对当前的空间技术提出了更高的要求,在动力学建模、队形重构、队形保持等方面还有许多丞待解决的难题。本文针对J_2摄动下低地球轨道卫星编队的动力学建模、编队重构和队形保持等方面进行了深入的研究和探讨。课题的研究内容主要有以下几个方面:首先,在参考轨道坐标系下,多星编队问题被分解成单颗参考星和一颗环绕星的二体运动,从动力学角度对二体运动进行分析,建立了一般情况下较为精确的非线性动力学方程;将J_2摄动纳入外界扰动项,代入非线性动力学方程进行推导以及线性化,得到较为精确的线性化的相对动力学模型,为后续卫星编队队形重构和队形保持方面的研究打下理论和模型基础。依据对卫星编队二体运动的动力学分析,设计了卫星编队的空间队形。分析卫星编队在空间圆参考轨道上的相对运动特性,介绍了几种常见的编队飞行方式,对每种编队飞行构型的特点以及构型条件进行了详细的分析,并绘制了对应的编队飞行图形,为后续编队重构和编队保持提供了队形基础。其次,在前文中建立的J_2摄动下线性化的卫星编队相对运动动力学方程的基础下,对卫星编队队形重构问题进行描述。通过利用极小值理论,引入哈密顿函数和协态变量,将燃料最优问题转化为两点边值问题。利用多重打靶法对两点边值问题进行求解,为获得较为准确的初值,结合改进的鸽群进化算法获得协态变量初值。利用多重打靶法结合改进鸽群进化算法,对J_2摄动下的卫星编队队形重构问题转化成的两点边值问题。同时,将粒子群算法应用于编队重构中,并与联合算法得到的控制策略进行了比较,验证了联合算法的有效性和优越性。之后,对重构后的卫星编队进行队形保持,基于LQR理论和滑模控制理论设计了两种控制器对队形进行控制保持。不同之处在于LQR控制器只能将编队中的卫星保持在空间构型中的固定相对位置,即静态保持;而滑模控制器不仅仅能静态保持,还能使卫星在构型中保持在变化的理想位置,即动态保持。通过数值仿真对两种编队队形控制策略进行了比较验证,分析了两种控制方法的优缺点以及各自适用情况。最后,基于VC++设计搭建了仿真系统软件进行场景仿真。分别设计场景对卫星的编队重构和保持进行仿真,对本文设计的联合算法和滑模控制在动态队形保持方面的有效性进行验证。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
编队保持论文参考文献
[1].杨盛庆,叶文郁,何煜斌,万亚斌.基于势场法的卫星编队保持及其稳定性分析[J].系统仿真学报.2019
[2].崔文豪.J2摄动下的卫星编队队形重构与队形保持方法研究[D].哈尔滨工程大学.2019
[3].施书成,曹东,张岑.多无人机编队协同保持的速度矢量场算法[J].电光与控制.2019
[4].李炳乾,董文瀚,马小山.无人机编队保持反步容错控制[J].兵工学报.2018
[5].张友安,康宇航,刘京茂,孙玉梅,张雷雷.基于VL-APF方法的多无人机编队形成与保持[J].飞行力学.2018
[6].孙云龙,袁长清,李政广.径向共线多星库仑编队飞行构型保持研究[J].空间控制技术与应用.2018
[7].魏扬,徐浩军,薛源.无人机叁维编队保持的自适应抗扰控制器设计[J].系统工程与电子技术.2018
[8].杨博,田苗,魏延明.皮纳卫星编队保持动力学分析[J].中国空间科学技术.2018
[9].王卫宁.叁维无人机编队队形重构与队形保持控制算法研究[D].沈阳航空航天大学.2018
[10].秦昂,张登成,魏扬.多无人机编队队形保持优化控制仿真研究[J].飞行力学.2017