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Liang Zhang Peiqi Ge 《Advances in Space Research (includes Cospar's Information Bulletin, Space Research Today)》2021,67(7):2185-2198
For spacecraft hovering in low orbit, a high precision spacecraft relative dynamics model without any simplification and considering J2 perturbation is established in this paper. Using the derived model, open-loop control and closed-loop control are proposed respectively. Gauss's variation equations and the coordinate transformation method are combined to deal with the relative J2 perturbation between the two spacecraft. The sliding mode controller is adopted as the closed-loop controller for spacecraft hovering. To improve the control accuracy, the relative J2 perturbation is regarded as a known parameter term in the closed-loop controller. The external uncertainty perturbations except J2 perturbation are estimated by numerical difference method, and the boundary layer method is used to weaken the impact of chattering on the sliding mode controller. The open-loop control of spacecraft hovering with the relative J2 perturbation and without the relative J2 perturbation are simulated and compared, and the results prove that the accuracy of open-loop control with relative J2 perturbation has been significantly improved. Similarly, the simulation of the closed-loop control are presented to validate the effectiveness of the designed sliding mode controller, and the results demonstrate that the designed sliding mode controller including the derived relative J2 perturbation can guarantee the high accuracy and robustness of spacecraft hovering in long-term mission. 相似文献
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提出了一种基于有限体积法预测非线性边界条件下多层多孔介质内的传热传湿过程的数值分析方法。求解过程中考虑了瞬态边界条件,从而避免了通常处理中边界条件设定为常数而给计算带来的误差,对于多层多孔介质每一层物性参数的非连续性,采用了有效的有限差分逼近处理。利用该处理对典型的三层墙体层与层界面处相对湿度的瞬态值进行了预测,计算结果与Liesen R J等的传递函数求解方法符合很好。 相似文献
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钻取采样是月球风化层土壤样品获取的重要方式,密实度是重要的风化层月壤原位特性,对钻进过程中的策略制定有重要影响。本文结合钻取采样过程特点,提出了通过采样机构的力、速度、电流、温度等传感器获取的瞬时信息感知月壤密实度的方法,利用深度学习方法构建一类适应于可变长度序列数据的门控型循环神经网络,实现钻进过程月壤密实度在线分类。研究表明,该分类方法在风化层钻进过程中月壤密实度感知滞后时间约为33 s,对未知序列数据识别正确率大于89.36%,具有较高的分类精度和泛化能力。 相似文献
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随着低空空域的开放和通用航空的发展,低空空域流量大幅增加,致使飞机飞行冲突事件呈多发态势。为了解决低空冲突问题,基于广播式自动相关监视(ADS-B)信息的避让算法,首先利用相对运动关系对本机周围的飞行状况进行分析,排除不存在危险冲突的航空器;然后针对危险接近的航空器,提出调整速度和改变航向两种避让策略;最后利用Matlab软件,对两种避让算法进行仿真分析。结果表明:算法正确有效,能够快速辨别飞行冲突,并给出合理的避让策略;调整航向的避让算法,其有效性优于调整速度的避让算法,但在实际飞行中,由于调整速度的避让方法更易操作且节约成本,应优先选择调整速度的避让方案。 相似文献
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为获得通气超空泡生成和维持的通气流量设计依据,在西北工业大学高速水洞进行了带圆盘空化器航行体多种工况下通气流量对超空泡生成和维持影响的实验研究。实验结果表明:生成给定通气超空泡形态的临界通气流量与维持相应空泡形态的临界通气流量相差很大,但二者随自然空化数的变化规律相同;在保证生成稳定超空泡前提下,空泡生成相对速度和相对时间随通气流量的增大出现相反的变化趋势,且空泡生成速度与航行体速度相差较大。实验显示空泡生成速度是航行体速度的0.015~0.28倍。该研究结论将为进一步研究自由航行超空泡航行体的通气流量设计提供参考。 相似文献