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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 31 毫秒
1.
旋转充液系统全飞行过程非线性动力学仿真   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文考虑一类刚认耦合的旋转充液系统的飞行动力学问题,在依据力学变分原理给出基本方程,导出全飞行过程运动状态方程的基础上,建立了相应的仿真模型。可能通过对Navier-Stokes方程求解和液体流动的惯性波振动特性,给出液体的反作用力矩。经过仿真实验,分析角运动的时间序列,给出了比较详尽的飞行不稳定机制分析结果。  相似文献   

2.
Gravitational settling time of solid grains in a gaseous protoplanet has been calculated for three different initial grain sizes using the distribution of the physical variables inside the protoplanet, values of the physical variables at different depths being obtained by solving the structure equations. In all cases the sedimentation time is found to be short, in agreement with that obtained by others with different approach.  相似文献   

3.
带挠性附件卫星的模型化及截断   总被引:7,自引:0,他引:7  
本文给出了具有中心刚体和P个挠性附件的空间飞行器姿态动力学方程式,并用约束和非约束两种模态展开,得到时域求解的状态方程式和频域中的增广姿态角对控制力矩的逆传递函数阵。推导中考虑了挠性附件对中心刚体的相对运动。本文还给出了两种模态恒等式,其中之一可用来做控制系统分析时截断高阶方程式的截断准则。  相似文献   

4.
Growth and decay properties of weak discontinuities headed by wave fronts of arbitrary shape in three dimensions are investigated in a thermally radiating inviscid gas flow. The effects of radiative transfer are treated by the use of a general differential approximation for a grey gas of arbitrary opacity including effects of radiative flux, pressure and energy density. The transport equations representing the rate of change of discontinuities in the normal derivatives of the flow variables are obtained, and it is found that the nonlinearity in the governing equations does not contribute anything to the radiation induced waves. In contrast to the radiation induced waves, the nonlinearity in the governing equations plays an important role in the interplay of damping and steepening tendencies of a modified gasdynamic wave. An explicit criterion for the growth and decay of a modified gasdynamic wave along bicharacteristics curve in the characteristic manifold of the governing differential equations is given and the special reference is made of diverging and converging waves. It is shown that there is a special case of a compressive converging wave for which the stabilizing influences of thermal radiation and the wave front curvature are not strong enough to overcome the tendency of the wave to grow into a shock.  相似文献   

5.
针对卫星长期自主运行的发展要求,首次提出了基于滤波算法的卫星自主计算拟平均轨道根数的在轨实时方法。首先以受地球非球形摄动影响的低轨卫星为研究对象,推导了拟平均轨道根数的变化率并考虑了J2平方项补偿;以拟平均轨道根数为状态变量并以卫星瞬时速度和位置作为观测量建立了滤波方程,然后分别应用平方根无迹卡尔曼滤波(SR UKF)和扩展卡尔曼滤波(EKF)对拟平均轨道根数进行估计。仿真结果表明,两种滤波方法均能有效地计算拟平均轨道根数,其中平方根UKF滤波具有更高的精度和稳定度,且都可以满足卫星在轨自主实时计算拟平均轨道根数的需求。  相似文献   

6.
柔性多体航天器动力学   总被引:4,自引:2,他引:4  
  相似文献   

7.
Translational-rotational motion of three planets modeled by viscoelastic balls in the gravitational field of mutual attraction is studied in this paper. The system of equations of motion for the mechanical system under consideration is deduced from the d’Alembert-Lagrange variational principle. Using the method of separation of motions, an approximate system of ordinary differential equations, describing the translational-rotational motion of the planets, is obtained with taking into account perturbations caused by elasticity and dissipation. The found steady-state motion of the system is an analog to triangular libration points in the classical three-body problem.  相似文献   

8.
《Acta Astronautica》1999,45(2):75-83
Similarity solutions for pointed-nose slender circular cones performing small-amplitude pitching oscillatons in hypersonic flow at zero angles of attack, are obtained in this paper. A three-dimensional unsteady hypersonic flow perturbation theory found recently by the present author for the pitching oscillations of such bodies is further studied here. It is shown that the equations can be reduced to four sets of boundary-value problems on ordinary differential equations by seeking a perturbation solution in the reduced frequency parameter k. Closed-form simple formulas for the stability derivatives are obtained showing the effect of all the parameters included in the problem except k. The obtained results show good agreement with the few available results.  相似文献   

9.
对含有板类柔性附件和曲壁轴对称充液储腔的复杂航天器系统进行动力学建模和耦合机理研究。首先,采用Kirchhoff-Love薄板理论对航天器的板类柔性附件进行研究,通过D’Alembert原理得到柔性附件的振动方程,运用模态假设法将混合方程转换为常微分方程。其次,通过推导充液航天器储腔内任意点的运动,得到储腔液体的牵连速度势函数,采用Gauss超几何级数得到液体相对速度势函数的解析形式,通过Hamilton变分原理推导液体晃动的运动方程,以及液体速度势函数模态系数的控制方程。最后采用准坐标Lagrange方程得到耦合航天器系统的状态方程,通过数值仿真校验系统动力学模型的有效性。研究结果表明,刚性平台、液体、柔性附件的相互耦合效应使得航天器系统存在复杂动力学行为,在复杂航天器系统动力学建模过程中需要充分考虑液体晃动和柔性附件振动的影响,柔性附件的安装位置对于耦合航天器系统的动力学行为也有着重要影响。  相似文献   

10.
《Acta Astronautica》2007,60(10-11):801-809
The main task of this paper is to compare two types of low thrust rocket engines: constant thrust vs. variable-thrust engines. We will be concerned with efficiency, where efficiency is evaluated in the case of the orbit-to-orbit transfer with maximum payload mass in the central Newtonian gravity field. The launch mass of the space vehicle is supposed to be fixed. The traditional solution is the decomposition of the problem into parametric and dynamical parts. The corresponding variational problems differ for two rocket thruster types under consideration. We propose change of variables, which makes it possible to reduce averaged equations of optimal motion of a spacecraft with the mentioned engines to the unified form. Using this unified form comparison of the performance of constant- and variable-thrust engines is conducted.  相似文献   

11.
针对拦截弹参数时变和执行机构饱和非线性影响控制系统性能,提出基于齐次多项式参数相关 Lyapunov 理论和非线性矩阵微分方程凸多面体转换算法相结合的鲁棒最优控制系统设计方案。 通过引入标准饱和约束算子,建立控制系统数学模型并给出控制系统结构;引入饱和归一化因子,把非线性参数时变微分方程转化成线性多胞型微分方程;基于齐次多项式参数相关Lyapunov理论和拓展Pólya’s定理,把参数时变多胞型微分方程转换成齐次多项式参数相关微分方程,并给出齐次多项式参数相关控制器结构;利用迭代算法把非线性矩阵不等式转换成线性矩阵不等式(LMIs),进而基于LMI凸优化理论获得控制器解,设计出的控制器是关于齐次多项式阶次g和Pólya’s松弛度d的函数;通过定点和制导控制系统仿真校验了该算法,仿真结果表明随着齐次多项式阶次g和Pólya’s松弛度d的增加,设计出的控制器在确保系统稳定的前提下改善控制系统性能。  相似文献   

12.
Shatina  A. V. 《Cosmic Research》2001,39(3):282-294
The evolution of translational-rotational motion of a viscoelastic sphere in a central Newtonian field is studied. By the method of separating motions and averaging in the generalized Andoyer–Delaunay variables, equations are derived that describe the evolution of motion. The analysis of the approximate equations obtained is performed. The condition of existence of a steady-state motion is found, and its stability is investigated using the equations in variations.  相似文献   

13.
夏存言  张刚  耿云海  周斯腾 《宇航学报》2022,43(11):1522-1532
在航天器轨道设计问题中,将惯性空间中经典的吉布斯三矢量定轨方法拓展到相对运动空间中,给出了一种相对运动条件下的三矢量定轨方法。针对已知轨道的目标航天器,以及二个或三个给定的空间相对位置,基于相对运动方程,提出了设计跟随航天器飞行轨道的数值方法。以轨道面共面或异面,以及目标航天器轨道形状为椭圆或圆,将问题分为四种情况进行约束条件和自由变量个数的分析讨论。对于自由变量个数多于约束方程的情况,额外给定周期重访约束,将各种情况下的特定相对位置访问问题转化为一至二维的非线性方程(组)求解问题。对一维方程求解采用分段黄金分割+割线法进行快速求解;对二维方程组通过网格法搜索迭代初值并通过牛顿迭代快速求解。进一步基于线性模型的解,采用微分修正方法求解了各情况下J2摄动模型下的结果。数值算例验证了提出方法的正确性及有效性。  相似文献   

14.
15.
冯维明  李源  苗楠 《固体火箭技术》2012,35(3):285-289,295
通过将小推力展开为偏近点角的傅立叶级数,并对高斯摄动方程在一个轨道周期上的平均,将原方程的推力转化为仅由14个傅立叶系数表示的控制变量。仿真计算表明,平均化后的高斯方程使计算量与牛顿积分相比显著减少,且对小推力而言有足够的精度。对利用平均化后的高斯方程计算轨道根数时产生误差的原因进行了研究,并进一步分析小推力的范围和小推力近似表达式对上述误差的影响,为今后小推力下非开普勒轨道动力学分析提供了理论依据和参数。  相似文献   

16.
带挠性附件的航天器系统动力学特性研究   总被引:2,自引:2,他引:2  
匡金炉 《宇航学报》1998,19(2):73-80
本文研究了带挠性附件的航天器系统动力学特性。带挠性附件的航天器系统建模为刚性主体带挠性附件(挠性附件的末端带有刚性质量),根据拟坐标下的Lagrange定理建立了主刚体姿态运动与挠性附件振动相互耦合的动力学状态方程。针对一类带挠性附件的航天器系统编制了有关计算软件,利用该软件以SCOLE模型(SCOLE是SpacecraftControlLaborato-ryExperiment的缩写,其系统构形可参见文献[2][3])为例进行动力学分析,我们得到了与NASA有关报告几乎完全一样的结果。本项研究为一类带挠性附件的航天器控制系统设计提供了一种合适的动力学理论模型。  相似文献   

17.
本文假定自动驾驶仪及弹体的动态特性为一阶环节,考虑了目标机动和导弹的姿态,用工作点线化方法,得到了以脱靶量和控制总能量为最小的二次型性能指标及以法向加速度和滚动角速度为控制变量的BTT导弹的最优导引规律。用简化模型进行了数值仿真计算,结果表明所推导的导引规律,可以拦截机动目标,具有良好的导引精度,有一定的工程实用价值。  相似文献   

18.
液体推进剂空间推进系统静态数学模型   总被引:4,自引:2,他引:4  
陈杰 《上海航天》1999,16(2):11-15
针对采用液体推进剂火箭发动机的空间推进系统,推导了系统液路和气路的通用积分形式方程。对不同部件,根据其特点进行方程简化,给出了以压力为自变量表示流量的部件静态数学模型。这为开展空间推进系统的静态仿真研究奠定了基础。  相似文献   

19.
变量化约束草图驱动的药柱三维特征设计研究   总被引:1,自引:1,他引:1  
为了直观而准确地支持固体火箭发动机药柱设计,提出了一种约束草图驱动的药柱三维特征造型方法。该设计方法首先通过变量化约束求解引擎对设计人员模糊的设计概念进行精确的几何坐标定位,形成一幅设计变量驱动的约束草图。然后,经过药柱特征定义,在设计规则和基于设计历史的燃面追溯统计算法的支持下,设计人员能够在约束草图上进行任意形式复杂药柱的特征定义、造型设计、燃面推移仿真与燃面统计。最后,开发了相应的药柱设计系统,并以一个管槽形药柱的设计过程,验证了本设计方法的计算效率、直观性、准确性和有效性。  相似文献   

20.
杨海燕  汤国建 《宇航学报》2013,34(2):207-213
本文针对飞行器相对导航中双目视觉测量系统的可观测性问题进行了研究。推导了系统估计的Fisher信息矩阵,提出利用Fisher信息矩阵的秩分析来判断双目视觉导航信息观测性的方法,研究了特征点个数及分布与Fisher信息矩阵秩及相应系统可观测性的关系,得出至少2个特征点能满足双目视觉测量系统完全可观测的结论。结合测量方程的不同,分析比较了在相同特征点个数情况下单目视觉与双目视觉测量系统可观测性的优劣,最后,通过单幅图片位置和姿态确定数值仿真,验证了基于Fisher信息矩阵的双目视觉系统可观测性分析结论的正确性。  相似文献   

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