导读:本文包含了姿态动力学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:动力学,姿态,刚性,直升机,系统,混沌,摄动。
姿态动力学论文文献综述
齐国元,黄东辉[1]（2019）在《小型无人直升机姿态混沌动力学分析》一文中研究指出为了避免在构建小型无人直升机混沌模型时机体结构设计上发生混沌振荡,分析了悬停状态下系统的动力学特性,包括平衡点的稳定性、奇异吸引子、李雅普诺夫指数、Poincaré截面等,通过双参数分岔分析,给出了系统产生混沌振荡,拟周期振荡和稳定悬停的转动惯量参数值和参数区间;通过叁线摆实验发现随意的配重可能导致系统转动惯量处于引起混沌的范围。结果表明:当转动惯量J_(xx)=0.29、J_(yy)=0.233、J_(zz)=0.236时,小型无人直升机结构失配,机体产生混沌行为,造成机身振荡甚至损毁;当转动惯量J_(xx)=0.29、0.310≤J_(yy)≤0.625、0.325≤Jzz≤1时,系统稳定,机体结构设计合理,使以后控制器设计的难度降低。(本文来源于《天津工业大学学报》期刊2019年04期）
黄东辉[2]（2019）在《小型无人直升机姿态混沌动力学分析》一文中研究指出过去20年中,在混沌系统生成研究中出现了很多数值混沌系统,如Chen系统,Lu系统,Lorenz系统族,Qi混沌系统。除了Lorenz系统外,这些系统都没有物理背景和意义。从实际工程或者物理过程分析混沌现象,构建混沌模型的研究还很少。目前尚未有文献从混沌的角度研究小型无人直升机的姿态动力学特性,本毕业论文给出了小型无人直升机系统产生混沌的模型,分析了该模型的混沌特性,探索了混沌理论在小型无人直升机领域的应用。经过合理的简化构造了一个完整的5维小型无人直升机姿态动力学模型,从不同的转动惯量和结构参数入手,分析了小型无人直升机在悬停状态下的姿态动力学特性。通过平衡点、Lyapunov指数、Poincare截面等方法分析了机体发生的混沌行为。通过最大Lyapunov指数分析分别给出了转动惯量和结构参数引起系统混沌、拟周期或周期、稳定状态的取值区间。分别分析了转动惯量和结构参数取值不当时系统存在的两个混沌吸引子共存、混沌吸引子和周期吸引子共存现象。自主设计搭建了四自由度高度可固定的姿态实验平台,基于Pixhawk2飞行控制器和Ardupilot飞行控制软件自主设计搭建了一个完整的硬件闭环实验系统。使用叁线摆法测定了小型无人直升机在相同配重、不同配重位置下的转动惯量,验证了随意的配重可能导致转动惯量处于振动或混沌的取值区间。基于经典PID理论设计了姿态控制器,仿真结果表明姿态控制器镇定了系统的混沌行为。本文的研究为小型无人直升机的设计和动力学分析提供了新的角度和方法。(本文来源于《天津工业大学》期刊2019-02-23）
齐占峰,秦玉峰,史健,贾立双[3]（2019）在《单点系泊潜标系统动力学建模与姿态分析》一文中研究指出通过对单点系泊潜标进行动力学分析,利用集中质量法建立系统的动力学模型,编制Matlab仿真程序,通过数值模拟获取不同海流条件下,分析潜标系统的姿态。文中将一个典型潜标系统的浮球、锚链、重力锚等部件,利用集中质量法简化为节点,通过模拟真实环境中的海流流速在垂直方向的分布,设计1～5 m/s的流速剖面分布。将节点的物理参数和海流参数代入仿真程序中,得到各节点的姿态、节点间张力以及重力锚与海底摩擦力等数据。分析仿真结果,海流流速与节点的偏降、节点间的张力以及重力锚与海底的摩擦力成正比,仿真结果与实际情况相符。文中设计的建模方法和仿真程序可以为单点系泊潜标的总体设计、姿态估算、锚系配置提供工程参考。(本文来源于《海洋技术学报》期刊2019年01期）
尹婷婷,邓子辰,蒋宪宏[4]（2018）在《空间刚性梁轨道与姿态耦合动力学问题的辛分析》一文中研究指出以空间结构中某些大刚度小尺寸连接件在轨组装之前的动力学问题为研究背景,建立了空间刚性梁的轨道与姿态耦合问题的动力学模型。针对建立的保守动力学模型,采用辛龙格库塔方法模拟了刚性梁的动力学行为,从刚性梁的轨道半径、真近角和姿态角演化过程的数值结果中,发现了随着初始姿态角速度的增加,梁轨道与姿态之间的耦合效应将加剧;通过记录每一时间步的系统总能量相对误差,并与传统龙格库塔方法的计算结果进行对比,间接地验证了所得到数值结果的正确性,同时也验证了辛龙格库塔方法的长时间数值稳定性。(本文来源于《振动与冲击》期刊2018年09期）
李学府[5]（2018）在《空间绳系系统动力学及其太阳能板姿态控制》一文中研究指出空间绳系系统是一种由多个航天器通过系绳连接而组成的新型空间飞行器。它因自身独特的结构形式而在空间研究、深空探测等领域具有重要的应用。伴随着空间技术发展,多种新型空间系绳应用设想被不断提出,空间绳系系统的形式与功能也逐渐变得多样化。因空间系绳以及太空环境的复杂性,空间绳系系统一直都是国内外研究的热点。本文在总结国内外研究的基础上,针对旋转叁角形绳系卫星编队和空间绳系太阳能电站这两种具有复杂结构形式的空间绳系系统,进行动力学与控制方面相关的研究。本文主要内容包括以下几个部分:(1)基于Hill限制性叁体问题模型并考虑编队系统质心运动与构型变化之间的耦合,建立平动点附近轨道自旋闭环叁角形绳系卫星编队在重构过程中的动力学方程。通过合理假设采用可变长度的单向拉伸弹簧系绳模型,使其能充分反映系绳弹性、松弛以及闭环编队的构型变化。考虑编队的姿-轨耦合,使所建立的编队系统模型能够体现其展开与回收过程中构型变化与轨道运动之间的相互影响。(2)分析了日-地系统L2平动点附近Lyapunov平面周期轨道上的自旋叁角形绳系卫星编队系统的动力学稳定性。通过时变的系统动力学方程进行数值仿真,并研究编队在展开与回收过程中的构型变化。通过对比采用不同编队参数的重构过程,分析编队的初始旋转速度、系绳长度变化速率以及编队尺寸变化幅度对系统重构过程的影响。针对编队在匀速展开结束时由于系绳释放速率的突然改变而出现的构型姿态误差,提出一种包含减速阶段的系绳释放曲线。(3)建立地球同步轨道空间绳系太阳能电站更为精确的动力学模型。此模型包含卫星平台和太阳能板的轨道运动、太阳能板在叁维空间中的姿态运动、系绳的运动、变形以及长度改变。模型中的系绳采用连续系绳模型,包含系绳粘弹性及不可受压的特性。可以充分反映系绳的柔性、弹性变形,并表现其横向振动、轴向振动以及松弛等运动现象。系绳具有可变长度且在模型离散的过程中采用高阶连续的插值函数,能精确反映其在大位移运动情况下的几何非线性。对系绳的释放与回收过程,为数值求解制定相应的变自由度系绳的单元数量调整策略。(4)对地球同步轨道上的空间绳系太阳能电站,进行了在轨运行状态中的稳定性分析。利用数值仿真分析了空间绳系太阳能电站在不受外界扰动以及存在初始状态误差等情况中的动力学响应。研究不同方向上太阳能板初始姿态误差、系绳轴向振动以及系绳横向振动对空间绳系太阳能电站轨道运动、太阳能板姿态运动以及构型的影响。(5)根据空间绳系太阳能电站的动力学特性,提出一种新的太阳能板姿态的方法。当卫星平台与太阳能板位于平衡位置附近时,提出了一种包含限制条件的PD反馈控制,可在不影响系统轨道运动的前提下,控制系绳长度调节太阳能板的对地指向。并通过数值仿真验证了这些控制方法的可行性与有效性。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-05-01）
赵恩鹏[6]（2018）在《丘陵山地拖拉机车身姿态自调整机构运动学与动力学分析》一文中研究指出丘陵山地拖拉机作为丘陵山区最为常见的农用机械之一,在大力发展我国山区农业机械化进程中的作用越来越重要。丘陵山区地形因为具有坡度大、形状不规则、机耕道狭窄等特点,使得丘陵山地拖拉机在作业过程中存在操作难度大、作业质量差以及容易倾翻等诸多问题,严重影响了操作人员的人身安全。目前丘陵山地拖拉机中仅有少数微耕机具有车身调平功能,但是在作业过程中需要消耗较多的劳动力,也存在一定的安全隐患。若能设计出适用于丘陵山地拖拉机的车身姿态自调整机构,并将其应用于轮式丘陵山地拖拉机以适应丘陵山区特殊作业工况,则可以有效改善丘陵山区作业条件,对提高丘陵山地拖拉机稳定性和驾驶舒适性具有重要意义。基于此种需求,本文提出并设计了一种适用于35马力轮式拖拉机的新型车身姿态自调整机构,并对其进行了基于整机的运动学以及动力学研究,主要研究内容与结论如下。(1)基于项目规定的总体参数以及功能要求,设计研发了一种能够实现35马力轮式丘陵山地拖拉机车身调平功能并且能够传递发动机动力的新型车身调平系统。通过设计计算最终确定了车身姿态自调整机构的结构方案,并确定了前驱动桥调平液压缸行程为180mm,后驱动桥调平液压缸行程为281mm等关键参数。根据所设计结构方案建立了车身姿态自调整机构的叁维模型。为实现车身姿态自调整机构的调平功能,设计了车身姿态自调整机构的液压系统方案。(2)根据车身姿态自调整机构的叁维模型建立其运动学仿真模型,针对所设计的车身姿态自调整机构进行了运动学仿真分析,得到了调平液压缸缸杆等关键零部件在调平过程中的位移、速度、和加速度等曲线以及前驱动桥相对于车身的摆动角度随时间变化的关键参数,得到了前驱动桥相对于车身的摆动角度最大为5°,前驱动桥相对于后驱动桥的调平运动滞后1.9秒。通过车身姿态自调整机构的运动学仿真结果得到了车身自调整机构在实现调平功能的过程中各个工作部件的运动轨迹,验证了所设计的车身姿态自调整机构能够实现车身调平的功能且工作部件之间不发生干涉现象,为车身姿态自调整机构的实际应用提供了有效依据。(3)根据车身姿态自调整机构的叁维模型建立其动力学仿真模型,分别对其进行了多种工况下的动力学仿真分析,得到了车身姿态自调整机构在匀速行驶工况、路面谱工况、启动工况、制动工况以及路面附着系数变化等工况下调平液压缸缸杆所受轴向力最大为5607.2N,同时得到了调平液压缸缸杆所受弯矩、扭矩随时间的变化情况。通过动力学仿真分析得到了调平机构关键零部件完整的受力情况,为后续的动态有限元仿真分析提供了有效的载荷参数。(4)基于丘陵山地拖拉机整机参数设计并搭建了具有车身姿态自调整功能的整车模型试验台。通过采用与车身姿态自调整机构相同的仿真方法得到了模拟车体的调平液压缸缸杆在调平过程中的位移、速度、加速度以及压力曲线,同时通过台架试验得到了模拟车体调平液压缸缸杆在调平过程中的位移、速度、加速度以及压力等曲线,将模拟车体运动学以及动力学的仿真结果与试验结果进行对比分析,平均误差均小于11%,该结果表明采用文中的仿真方法能够准确的得到车身调平系统各个关键部件的各项数据,从而验证了运动学与动力学仿真分析的正确性。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01）
连晓斌[7]（2018）在《绕飞小行星太阳帆航天器姿态动力学与控制》一文中研究指出太阳帆是一种可仅靠反射太阳光而无需消耗工质的航天器,其在轨寿命不受限于推进燃料,具有许多传统航天器无法比拟的优势,越发受到相关学者和航天机构的重视。太阳帆应用于小行星探测任务中的可行性,已得到相关学者论证。目前使用太阳帆进行小行星探测的研究基本局限于轨道动力学与控制等方面,鲜见涉及近小行星太阳帆姿态动力学与控制等研究。本文首先对小行星绕飞轨道之上的太阳帆进行姿态控制研究;其次,针对小行星附近绳系系统摆动动力学进行分析,同时假定子星为光压可调控的太阳帆航天器,开展了小行星不规则引力场条件下绳系系统摆动姿态运动的混沌分析及其控制研究。论文主要内容如下:(1)研究了规则或近似规则的小行星附近轨道上的太阳帆俯仰轴控制问题。在给定控制叶片随俯仰角运动策略前提下,通过分析俯仰轴上的控制叶片产生控制力矩的特点,求出了叶片所能提供的最大力矩(外包络线),以及叶片力矩、叶片摆角的作动时间历程。最后,给出了有无时间约束条件下的渐近稳定姿态控制器设计方法,并仿真验证了控制器的性能。(2)开展了不规则小行星复杂引力场作用下绳系系统混沌姿态运动分析。利用第二类拉格朗日方程建立了小行星C_(20)和C_(22)引力场下的绳系系统摆动运动姿态动力学方程,通过Melnikov方法解析预测混沌发生条件。重点研究了偏心率、轨道半径和系绳长度对系统摆动姿态混沌运动的影响,给出了不同条件下摆角随时间历程的变化情况,以及系统的相轨迹、庞加莱截面和功率谱密度的变化情况,从而验证Melnikov方法解析预测的有效性。(3)研究了非线性绳系系统摆动姿态运动的混沌控制问题。本文给出了两种混沌控制方法:其一为基于RBF神经网络的自适应滑模饱和混沌控制法;其二为基于惯容器-阻尼器的混沌抑制方法。前者是在考虑了系统的外界干扰、执行机构输入饱和等实际工程约束下,通过对传统混沌控制方法的改进、交叉融合与完善的基础上提出。后者是从能量耗散的角度提出将惯容器原理应用于混沌控制中,是一种新颖的应用于航天系统混沌运动控制的方法。最后,通过数值仿真验证了设计的控制器对不规则小行星复杂引力场下绳系系统摆动姿态运动的混沌控制能力。(本文来源于《沈阳航空航天大学》期刊2018-01-10）
尹婷婷,邓子辰,胡伟鹏,李庆军,曹珊珊[8]（2018）在《空间刚性杆-弹簧组合结构轨道、姿态耦合动力学分析》一文中研究指出以空间太阳帆塔在轨运行中遇到的强耦合动力学问题为研究背景,建立了空间刚性杆-弹簧组合结构轨道与姿态耦合问题的动力学模型,采用辛(几何)算法研究了其轨道与姿态耦合的动力学行为,研究结果可以从系统的能量保持情况间接得到验证.首先,基于变分原理,通过引入对偶变量将描述空间刚性杆-弹簧组合结构动力学行为的拉格朗日方程导入哈密尔顿体系,建立简化模型的正则控制方程;随后,采用辛龙格库塔方法模拟分析了地球非球摄动对轨道、姿态的影响及系统能量的数值偏差问题.数值模拟结果显示:随着初始姿态角速度增大,轨道半径的扰动增大,轨道与姿态之间的耦合效应加剧;带谐摄动对空间刚性杆-弹簧组合结构模型的轨道、姿态产生的影响比田谐摄动要高出至少两个数量级;同时辛龙格库塔方法能更好地快速模拟地球非球摄动影响下空间刚性杆-弹簧组合结构的动力学行为,并能够长时间保持系统的总能量,有望为超大空间结构实时反馈控制提供实时动力学响应结果.(本文来源于《力学学报》期刊2018年01期）
刘菲,胡权,张尧,张景瑞[9]（2017）在《基于多体模型的电动帆航天器姿态动力学建模》一文中研究指出作为一类新型无工质推进工具,太阳风电动帆依靠自身所建立正电场与太阳风等离子体流间的相互作用获取推力。如图1所示,电动帆为一组绕中心轴自旋的高电势导线(主导线),各主导线末端安装有控制部件;帆面中心与载荷相连并装有电子枪等设备,从而构成电动帆航天器。目前关于电动帆航天器的前期机理性研究以及后期应用研究均已有一定研究成果,但只有对其姿态动力学特性有深入的认识,才能设计有效控制方案并验证和实现基于电动帆(本文来源于《第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集》期刊2017-09-22）
王成罡[10]（2017）在《弹道导弹无依托冷发射出筒姿态动力学建模与仿真分析》一文中研究指出导弹发射技术作为导弹技术的重要组成部分,对导弹武器的生存能力和作战效能具有至关重要的影响,为提高弹道导弹的生存能力,采用无依托快速机动冷发射技术已经成为国外陆基机动导弹的重要发展方向。采用无依托冷发射方式,导弹在弹射出筒过程中会出现无控段姿态变化大的问题,需对其深入研究并采取针对性预防措施。为此,本论文以弹道导弹无依托机动冷发射为研究背景,围绕导弹出筒过程动力学建模、仿真分析及试验验证等开展研究,取得如下研究成果:考虑无依托快速机动冷发射方式的发射装置支撑形式、载荷分配方式等变化,在分析导弹发射过程中受力及干扰情况的基础上,采用ADAMS动力学仿真软件建立了发射系统弹射过程的虚拟样机仿真模型,开展了导弹出筒过程数学仿真,对导弹出筒姿态预示,并分析了导弹在弹射出筒过程中无控段姿态运动情况。为准确分析发射时发射装置的姿态变化,必须对发射装置各参数及其耦合关系进行详细分析。利用上述所建立的ADAMS虚拟样机仿真模型,针对影响发射系统出筒姿态参数较大的发射筒内弹射压力的变化、车架及起竖油缸刚度、液压车腿及后横梁刚度等参数,进行了敏感度分析,找出影响出筒姿态变化的主要干扰因素,为后续制定必要预防措施和优化奠定了基础。最后,为验证虚拟样机仿真模型仿真结果的正确性,对某型号实际系统进行了实际测试,给出了起竖油缸压力、车腿油缸压力等参数的仿真结果与测试结果的对比分析,为完善仿真模型以及发射系统的优化设计提供了参考。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
姿态动力学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
过去20年中,在混沌系统生成研究中出现了很多数值混沌系统,如Chen系统,Lu系统,Lorenz系统族,Qi混沌系统。除了Lorenz系统外,这些系统都没有物理背景和意义。从实际工程或者物理过程分析混沌现象,构建混沌模型的研究还很少。目前尚未有文献从混沌的角度研究小型无人直升机的姿态动力学特性,本毕业论文给出了小型无人直升机系统产生混沌的模型,分析了该模型的混沌特性,探索了混沌理论在小型无人直升机领域的应用。经过合理的简化构造了一个完整的5维小型无人直升机姿态动力学模型,从不同的转动惯量和结构参数入手,分析了小型无人直升机在悬停状态下的姿态动力学特性。通过平衡点、Lyapunov指数、Poincare截面等方法分析了机体发生的混沌行为。通过最大Lyapunov指数分析分别给出了转动惯量和结构参数引起系统混沌、拟周期或周期、稳定状态的取值区间。分别分析了转动惯量和结构参数取值不当时系统存在的两个混沌吸引子共存、混沌吸引子和周期吸引子共存现象。自主设计搭建了四自由度高度可固定的姿态实验平台,基于Pixhawk2飞行控制器和Ardupilot飞行控制软件自主设计搭建了一个完整的硬件闭环实验系统。使用叁线摆法测定了小型无人直升机在相同配重、不同配重位置下的转动惯量,验证了随意的配重可能导致转动惯量处于振动或混沌的取值区间。基于经典PID理论设计了姿态控制器,仿真结果表明姿态控制器镇定了系统的混沌行为。本文的研究为小型无人直升机的设计和动力学分析提供了新的角度和方法。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
姿态动力学论文参考文献
[1].齐国元,黄东辉.小型无人直升机姿态混沌动力学分析[J].天津工业大学学报.2019
[2].黄东辉.小型无人直升机姿态混沌动力学分析[D].天津工业大学.2019
[3].齐占峰,秦玉峰,史健,贾立双.单点系泊潜标系统动力学建模与姿态分析[J].海洋技术学报.2019
[4].尹婷婷,邓子辰,蒋宪宏.空间刚性梁轨道与姿态耦合动力学问题的辛分析[J].振动与冲击.2018
[5].李学府.空间绳系系统动力学及其太阳能板姿态控制[D].大连理工大学.2018
[6].赵恩鹏.丘陵山地拖拉机车身姿态自调整机构运动学与动力学分析[D].吉林大学.2018
[7].连晓斌.绕飞小行星太阳帆航天器姿态动力学与控制[D].沈阳航空航天大学.2018
[8].尹婷婷,邓子辰,胡伟鹏,李庆军,曹珊珊.空间刚性杆-弹簧组合结构轨道、姿态耦合动力学分析[J].力学学报.2018
[9].刘菲,胡权,张尧,张景瑞.基于多体模型的电动帆航天器姿态动力学建模[C].第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集.2017
[10].王成罡.弹道导弹无依托冷发射出筒姿态动力学建模与仿真分析[D].哈尔滨工业大学.2017
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