航天器控制基礎(chǔ)

定　價：￥59.00

作　者：	張濤，王學謙，劉宜成著
出版社：	清華大學出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787302547334	出版時間：	2020-05-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	252	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　隨著我國航天事業(yè)的發(fā)展，作為控制科學與工程的二級學科，導航、制導與控制專業(yè)近年來迅速發(fā)展，從事航天領(lǐng)域的導航與控制方面研究的人員也逐年增加。因此，筆者編寫本書來幫助該專業(yè)的學生迅速、扎實地掌握該領(lǐng)域的基本知識，為今后從事這方面的研究工作打下基礎(chǔ)。本書內(nèi)容針對航天領(lǐng)域中航天器控制問題，分別介紹航天器的基本概念、數(shù)學建模、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、主要控制算法、控制仿真、控制系統(tǒng)設(shè)計及其應用等知識。本書側(cè)重基礎(chǔ)知識的論述和工程素質(zhì)的培養(yǎng)，使學生在此基礎(chǔ)上擴展相應知識并進行相關(guān)領(lǐng)域的研究。

作者簡介

　　張濤，男，工學博士。清華大學自動化系教授，博士生導師，自動化系黨委書記。分別于1993年、1995年、1999年在清華大學自動化系獲得工學學士、工學碩士和工學博士學位。2002年在日本國立佐賀大學獲得第二個工學博士學位。曾先后在美國麻省理工學院、德國慕尼黑工業(yè)大學、日本國立佐賀大學和日本國立信息學研究所學習和工作近8年。主要研究興趣為控制理論、人工智能、機器人學等。近十年來發(fā)表論文200余篇，其中SCI已收錄40余篇，EI已收錄120余篇，發(fā)表學術(shù)專著2部，譯著3部，學術(shù)著作章節(jié)5部，主編教材2部，獲得國內(nèi)授權(quán)發(fā)明專利20余項，軟件著作權(quán)5項。曾負責或參與國家863項目、國家973項目、國家自然科學基金、國家航空基金、國家航天支撐基金、教育部留學回國人員科研啟動基金項目、國際合作與橫向課題等30余項。國際IEEE學會高級會員，國際AIAA學會會員，國際IFAC學會機器人工作委員會委員。中國人工智能學會理事，中國自動化學會專家咨詢委員會副主任，中國自動化學會教育工作委員會秘書長，中國機械工業(yè)教育協(xié)會自動化學科教學委員會副主任委員，中國航空學會制導、導航與控制分會委員。曾獲得g家級教學成果獎、中國學位與研究生

圖書目錄

目錄

第1章航天器概論

1.1航天器的基本概念及其發(fā)展歷程

1.2航天器的分類及其基本組成

1.3航天器控制概述

1.4典型航天器介紹

1.4.1衛(wèi)星導航系統(tǒng)

1.4.2月球探測器

1.4.3行星際探測器

1.4.4載人航天器

第2章航天器數(shù)學模型

2.1空間坐標系系統(tǒng)

2.1.1研究軌道運動的常用坐標系

2.1.2研究姿態(tài)運動的常用坐標系

2.1.3描述相對運動的坐標系

2.2航天器的軌道運動學和動力學

2.2.1軌道基本定律

2.2.2軌道力學和運動方程

2.2.3軌道幾何特性

2.2.4軌道描述

2.2.5軌道攝動

2.3航天器的姿態(tài)運動學和動力學

2.3.1空間姿態(tài)變換

2.3.2姿態(tài)運動學和動力學

2.4空間環(huán)境干擾力矩分析

2.4.1氣動力矩

2.4.2重力梯度力矩

2.4.3磁干擾力矩

2.4.4輻射力矩

第3章航天器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.1系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)

3.2測量敏感器

3.2.1紅外地球敏感器

3.2.2太陽敏感器

3.2.3星敏感器

3.2.4磁強計

3.2.5GPS

3.2.6陀螺

3.2.7加速度計

3.3執(zhí)行機構(gòu)

3.3.1噴氣推進執(zhí)行機構(gòu)

3.3.2飛輪

3.3.3磁力矩器及其他執(zhí)行機構(gòu)

3.3.4執(zhí)行機構(gòu)小結(jié)

3.4星載計算機

3.4.1研究背景

3.4.2基本概念、原理和方法

3.4.3關(guān)鍵技術(shù)研究

3.4.4存在問題及應用前景

第4章航天器軌道

4.1航天器軌道確定

4.1.1初始軌道的設(shè)計

4.1.2軌道改進

4.1.3觀測數(shù)據(jù)的預處理和精度分析

4.2航天器軌道控制概念

4.2.1火箭推進定律

4.2.2軌道控制方法

4.2.3軌道測量系統(tǒng)

4.2.4控制器

4.2.5推進分系統(tǒng)

4.3航天器軌道機動

4.3.1軌道機動的概念和分類

4.3.2推力及運動模型

4.4航天器軌道保持

4.4.1軌道保持的概念

4.4.2地球靜止衛(wèi)星的軌道保持

4.4.3太陽同步軌道衛(wèi)星的軌道保持

4.4.4靜止軌道多星共位位置保持

第5章航天器姿態(tài)控制

5.1航天器姿態(tài)確定

5.1.1姿態(tài)敏感器

5.1.2姿態(tài)確定的作用及意義

5.1.3航天器姿態(tài)確定算法

5.2航天器被動姿態(tài)控制

5.2.1自旋衛(wèi)星的穩(wěn)定性和章動性

5.2.2雙自旋衛(wèi)星穩(wěn)定系統(tǒng)

5.2.3重力梯度穩(wěn)定系統(tǒng)

5.2.4其他被動姿態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)

5.3航天器主動姿態(tài)控制

5.3.1噴氣推力姿態(tài)穩(wěn)定原理

5.3.2航天器的噴氣推力器系統(tǒng)

5.3.3飛輪姿態(tài)穩(wěn)定原理

5.3.4零動量反作用輪三軸姿態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)

5.3.5偏置動量輪三軸姿態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)

5.4航天器姿態(tài)機動

5.4.1自旋穩(wěn)定衛(wèi)星的噴氣姿態(tài)機動

5.4.2自旋穩(wěn)定衛(wèi)星磁線圈姿態(tài)機動

5.4.3航天器的姿態(tài)捕獲

第6章航天器控制仿真

6.1航天器控制仿真基本原理

6.1.1航天器仿真技術(shù)分類

6.1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

6.2航天器控制計算機仿真

6.2.1系統(tǒng)功能設(shè)計

6.2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

6.2.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計

6.3航天器控制計算機仿真案例

6.3.1動力學模塊

6.3.2敏感器模塊

6.3.3執(zhí)行機構(gòu)模塊

6.3.4模型驗證實例

6.4航天器控制物理仿真

第7章航天器控制系統(tǒng)設(shè)計與應用

7.1衛(wèi)星控制系統(tǒng)設(shè)計

7.1.1衛(wèi)星控制系統(tǒng)概述

7.1.2衛(wèi)星姿態(tài)控制

7.1.3衛(wèi)星軌道控制

7.2空間機器人控制系統(tǒng)設(shè)計及其撓性控制

7.2.1空間機器人概述

7.2.2空間機器人運動學與動力學

7.2.3空間機器人撓性控制

7.3載人飛船控制系統(tǒng)設(shè)計及再入返回控制

7.3.1航天器自主規(guī)劃模型

7.3.2載人飛船飛行程序自主規(guī)劃系統(tǒng)

7.3.3載人飛船的再入返回

7.4航天飛機控制系統(tǒng)設(shè)計及其再入著陸控制

7.4.1航天飛機概述

7.4.2航天飛機控制系統(tǒng)設(shè)計

7.4.3航天飛機再入著陸控制

7.5空間站控制系統(tǒng)設(shè)計及其交會對接控制

7.5.1空間站概述

7.5.2空間站發(fā)展歷史

7.5.3空間站控制技術(shù)

7.5.4空間交會對接技術(shù)

參考文獻