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(shù)作為理論牽引，結(jié)合空間交會任務(wù)背景，建立適應(yīng)于航天任務(wù)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(chǔ)，實現(xiàn)手控交會任務(wù)操作性能的定量分析，為航天員訓(xùn)練及執(zhí)行更復(fù)雜的航天任務(wù)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?qū)﹄x散逆仿真系統(tǒng)性能進行分析。根據(jù)逆仿真離散時間系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，推導(dǎo)出逆仿真系統(tǒng)的 Z域開環(huán)傳遞函數(shù)和誤差傳遞函數(shù)

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(jié)構(gòu)化參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)特性、穩(wěn)態(tài)誤差的影響，設(shè)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)?？紤]到航天器執(zhí)行機構(gòu)具有有限推力約束且往往以調(diào)節(jié)開關(guān)時間的方式來實現(xiàn)等效推力，本文將原有離散系統(tǒng)中的每一步長內(nèi)輸入作為定值，并將其作為所需辨識的參數(shù)，建立采用超橢球約束參數(shù)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(shù)，對逆仿真輸出結(jié)果進行脈沖調(diào)寬。當(dāng)系統(tǒng)具有測量偏差時，仿真循環(huán)內(nèi)每一步的狀態(tài)初值偏差將會引起系統(tǒng)仿真結(jié)果的高頻振蕩。本文根據(jù)高頻振蕩的產(chǎn)生機理，利用預(yù)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(shù)據(jù)分別對無測量偏差和有測量偏差下的逆仿真結(jié)果進行分析，并對結(jié)構(gòu)參數(shù)、仿真精度等問題進行研究。
　　最后本文結(jié)合手控交會對接任務(wù)特點建立了空間交會操作性能指標(biāo)，從任