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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
航天器编队将带给我们关于宇宙早期环境和行星演化等方面革命性的新观念，是近年来的研究热点题目。航天器编队是由一组超过一个航天器构成的航天器集合，并且所有航天器的状态通过一个共同的控制律耦合。航天器编队具有单个航天器无法比拟的优势，这些优势包括费用低、适应性强、高可靠性、全面的系统鲁棒性和较好的仪器分配解决方案。然而由于航天器编队中的航天器之间的相对位置和相对姿态需要精准控制，因此，如何设计一个满足应用实际所有要求的编队控制算法是成功编队飞行的挑战之一。第一章介绍了本论文的研究目的及意义、国内外有关航天器编队系统及其控制的研究现状以及本文的主要工作。第二章介绍一些和编队控制相关的理论知识，首先介绍了本文用到的基本的图论知识，包括无向图和有向图的基本定义、出度和入度、相邻、连通、以及图所涉及的一些矩阵等；其次，介绍相关的矩阵理论；再次，介绍非线性系统及控制理论基本知识；最后是本文研究题目的动力学模型。第三章研究了采用 leader-follower 方法的深空网络航天器编队的控制题目。采用包含一个连通的跟随航天器通信拓扑图的leader-follower通信图来描述跟随航天器与领航航天器的通信关系，给出一个实现控制目标的控制器，采用 Lyapunov 稳定性理论证明在给定的控制器的作用下编队系统的收敛性。仿真结果反映了控制器设计的有效性。第四章研究了无明显领航者的深空网络航天器编队的控制题目。采用一个静态连通的通信图来描述编队内部航天器间的通信连接。给出6种不同的控制器，其中，前五种假设航天器编队所处环境的外部扰动可以忽略，分别采用图论或图论和行为的混合方法得到控制器，采用Lyapunov稳定性理论证明在这些算法下编队系统能够到达期望的控制目标。最后一种方法考虑航天器编队所处环境的外部扰动，采用最优 控制方法。 一系列的数值结果验证了控制算法的合理性。第五章研究了常通信时滞和变通信时滞下无明显领航者的深空网络航天器编队的控制题目。编队内部航天器间的通信连接由一个静态连通的通信图来表示。分别给出常通信时滞情形和变通信时滞情形下的编队控制器。采用Lyapunov稳定性理论证明编队系统在所给控制器的作用下的收敛性。最后给出变通信时滞情形下的数值仿真结果，该结果表明给出的控制算法是有效的。第六章研究了变通信拓扑情形下无明显领航者的深空网络航天器编队的控制题目。本章假设航天器编队中航天器间的通信拓扑是变化的，通过定义一个几乎处处连通的变通信拓扑图来描述编队内部航天器间的动态合作关系，给出了一个依赖于变通信拓扑图的控制算法，采用Lyapunov 理论证明系统在给出的控制器的作用下能够实现设定的编队控制目标。最后给出一个由四颗航天器组成的航天器编队在一个设定的变通信拓扑下的仿真结果，该结果说明给出的控制算法是合理的。 |
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发表于 2022-8-30 13:59:11
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