编队航天器:动力学建模与快速协同控制

本书以航天器编队为背景，在建立航天器编队动力学模型的基础上，利用非线性控制理论，考虑多种航天器编队形式，提出了多类具有优秀特性的协同控制方法，并进行了航天器姿态-轨道一体化动力学模型建立，据此设计姿轨一体化协同控制器和相对导航方法，以期为未来航天任务和航天器型号的空间部署提供理论和技术基础。

梁海朝，中山大学航空航天学院副教授。王永海，北京航天长征飞行器研究所研究员。王剑颖，中山大学航空航天学院副教授。刘佳琪，中山大学航空航天学院副教授。水涌涛，北京航天长征飞行器研究所研究员。

第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 航天器编队系统
1.2.2 姿态协同策略
1.3 本书主要研究内容
第2章 基础理论与数学模型
2.1 引言
2.2 非线性控制基础理论知识
2.2.1 稳定性理论
2.2.2 滑模控制
2.2.3 有限时间控制
2.3 姿态运动学与动力学
2.3.1 相对运动坐标系
2.3.2 姿态运动学
2.3.3 姿态动力学
2.3.4 拉格朗日系统
第3章 有指向要求的刚体航天器编队姿态协同控制
3.1 引言
3.2 一般姿态协同控制方法
3.2.1 问题描述与控制目标
3.2.2 滑模变结构协同控制器
3.3 有限时间姿态协同控制方法
3.3.1 问题描述与控制目标
3.3.2 快速滑模平面及收敛分析
3.3.3 有限时间协同控制器设计
3.3.4 通信受限协同控制器设计
3.4 连续的有限时间姿态协同控制方法
3.4.1 问题描述与控制目标
3.4.2 协同控制器的连续形式
3.4.3 鲁棒性与抗干扰性分析
3.5 拉格朗日系统编队姿态协同控制方法
3.5.1 问题描述与控制目标
3.5.2 有限时间协同控制器设计
3.5.3 协同控制器的改进
3.6 仿真验证及结果分析
第4章 刚体航天器自主编队姿态协同控制
4.1 引言
4.2 一般姿态协同控制方法
4.2.1 问题描述与控制目标
4.2.2 有界干扰下协同控制器设计
4.2.3 常值干扰下协同控制器设计
4.3 改进的姿态协同控制方法
4.3.1 问题描述与控制目标
4.3.2 改进的协同控制器
4.3.3 姿态协同控制中的测量误差分析
4.3.4 通信延迟下的稳定性分析
4.4 特殊通信结构的姿态协同控制
4.5 自主编队拉格朗日系统协同控制方法
4.5.1 问题描述与控制目标
4.5.2 变结构协同控制器设计
4.5.3 有限时间协同控制器设计
4.6 仿真验证及结果分析
第5章 挠性航天器编队姿态协同控制
5.2 模型独立的姿态协同控制方法
5.2.1 问题描述与控制目标
5.2.2 协同控制器的基本形式
5.2.3 协同控制器的改进形式
5.3 有限时间姿态协同控制方法
5.3.1 问题描述与控制目标
5.3.2 有限时间协同控制器设计
5.4 仿真验证及结果分析
参考文献