空間交會離散逆仿真建模與操作性能評價.pdf

1、本文以逆仿真技術作為理論牽引，結合空間交會任務背景，建立適應于航天任務特點的空間交會離散逆仿真系統(tǒng)模型，并提出基于離散逆仿真系統(tǒng)的操作性評價體系，為操作性能的量化評價奠定基礎，實現手控交會任務操作性能的定量分析，為航天員訓練及執(zhí)行更復雜的航天任務提供理論參考。
　　本文首先建立了一般離散逆仿真系統(tǒng)模型，并利用離散 Z域對離散逆仿真系統(tǒng)性能進行分析。根據逆仿真離散時間系統(tǒng)的結構框圖，推導出逆仿真系統(tǒng)的 Z域開環(huán)傳遞函數和誤差傳遞函數

2、，進一步獲得了逆仿真系統(tǒng)的極點分布和穩(wěn)態(tài)誤差。通過分析滾動時域、步長等系統(tǒng)結構化參數對系統(tǒng)動態(tài)特性、穩(wěn)態(tài)誤差的影響，設計出滿足一定精度和動態(tài)性能要求的逆仿真系統(tǒng)。
　　針對空間交會特點，對一般離散逆仿真系統(tǒng)進行改進，建立了適用于空間交會的離散逆仿真系統(tǒng)。考慮到航天器執(zhí)行機構具有有限推力約束且往往以調節(jié)開關時間的方式來實現等效推力，本文將原有離散系統(tǒng)中的每一步長內輸入作為定值，并將其作為所需辨識的參數，建立采用超橢球約束參數估計方法

3、的離散逆仿真系統(tǒng)。隨后，定義了反映系統(tǒng)對偏差敏感程度的系統(tǒng)敏感系數，對逆仿真輸出結果進行脈沖調寬。當系統(tǒng)具有測量偏差時，仿真循環(huán)內每一步的狀態(tài)初值偏差將會引起系統(tǒng)仿真結果的高頻振蕩。本文根據高頻振蕩的產生機理，利用預估值門限和濾波環(huán)節(jié)，同時來削弱系統(tǒng)的高頻振蕩。利用實驗數據分別對無測量偏差和有測量偏差下的逆仿真結果進行分析，并對結構參數、仿真精度等問題進行研究。
　　最后本文結合手控交會對接任務特點建立了空間交會操作性能指標，從任