二体旋转库仑卫星编队反馈线性化滑模控制

为了减少在库仑卫星编队运动过程中不确定因素的影响,避免控制过程中发生抖振现象,提高控制器的稳定性、准确性,设计了适用于二体旋转库仑卫星编队的反馈线性化滑模控制方法。首先在地月系平动点L_2点处附近建立二体旋转库仑卫星编队的动力学模型并进行简化,针对库仑编队动力学特性,在滑模控制中加入了线性化反馈项,保证了编队整体的鲁棒性;仿真结果证明,该方法能够使编队达到预期构型,具有良好的控制性能。     

一类具有时滞的病毒动力学模型分析

研究一类具有时滞的病毒动力学模型。研究了系统解的有界性;讨论了各个非负平衡点的局部稳定性,应用比较定理得到了各非负平衡点全局渐近稳定的充分条件。     

高精度空间非合作式相对轨道状态预报

为了解决接近空间非合作目标过程中的相对导航问题,提出一种基于相对轨道动力学方程和二阶龙格库塔积分公式的高精度空间非合作目标相对轨道预报模型。考虑地球J2摄动加速度,将目标轨道方程在参考轨道附近展开,保留至引力加速度差的二阶展开项,并进一步推导考虑J2摄动的参考轨道角速度和角加速度,建立相对轨道动力学微分方程;在给定相对轨道初值的情况下,采用二阶龙格库塔积分公式进行相对轨道预报。该模型采用数值积分方法,对相对轨道动力学模型形式没有限制,通用性好,适用范围广;选择低阶龙格库塔公式积分预报,既减少了计算量又保证了计算精度。设置高轨和低轨两种相对运动仿真场景,仿真结果表明了模型的通用性和精确性。     

日-地(月)系拉格朗日L1点及晕(Halo)轨道应用

日-地(月)系统拉格朗日L1点及L1点附近的晕(Halo)轨道在"夸父"工程中有重要的应用价值,可用于对太阳实施持续观测.利用数值分析方法,找到了日-地(月)-探测器三者构成的圆限制性三体问题中L1点附近的周期晕(Halo)轨道,分析了轨道的特性.研究结果对"夸父"工程中的目标轨道设计有一定的参考价值.     

地心轨道引力波探测无拖曳系统平动控制策略

探讨了一种针对空间引力波探测任务的在轨无拖曳控制技术,基于未来可行的地心轨道探测任务背景进行分析设计,并对搭载两颗检验质量的在轨无拖曳系统进行航天器与质量块间相对运动动力学及耦合特性建模。同时,初步分析了任务中无拖曳系统指标和摄动,并设计了基于频域H∞最优控制理论的系统相对平动控制律。数值仿真结果表明,当双检验质量在轨无拖曳系统各检验质量按激光测距呼吸角排列时,采用无固定追踪点策略且在非敏感轴无悬浮控制输入的情况下,可以实现航天器对基准点的追踪,并满足系统频域性能指标的要求。同时,每颗检验质量的时域偏移量可以控制在微米级别,从而获得任务所需的纯引力基准。     

潜伏-隔离机制下的信息扩散拓展模型及稳定性

为适应信息扩散中病毒传播的复杂性和不确定性,在传统病毒传播模型和信息扩散模型基础上,引入潜伏状态和隔离状态,研究潜伏-隔离机制下的信息扩散模型及其稳定性。构建基于潜伏-隔离机制的信息扩散模型;运用劳斯稳定性判据,论证系统平衡点的局部稳定性,分析基本再生数R0及其对网络感染源和系统状态的影响;通过仿真实验,分析节点连通半径、节点分布密度和节点接触率对信息扩散的影响。仿真结果表明:通过调整节点连通半径、节点分布密度和节点接触率等参数,可实现对信息扩散的有效控制。     

树形挠性多体系统的 Kane 动力学方程 ——一种面向计算机的建模方法

本文针对具有树形结构的空间挠性多体系统,建立了Kane 动力学模型。挠性多体系统由任意数目的挠性体或刚体组成,假定铰链点之间具有三自由度相对转动和平动,选取相对平动速度和转动角速度,以及模态坐标的导数为系统的广义速度,建立了系统的最小维数运动方程,所得结果便于计算机自动生成和进行数值仿真。     

一类具有时滞的病毒感染动力学模型的稳定性和Hopf分支

研究一类具有时滞的病毒感染动力学模型。通过分析特征方程，讨论了系统各个平衡点的局部稳定性，得出了系统Hopf分支存在的充分条件。通过比较定理证明了未感染平衡点的全局稳定性。最后对所得理论结果进行了数值模拟。     

一类流行病动力学模型的稳定性研究

本文建立了一类流行病动力学的S-I-D-S模型，讨论了该模型的无病平衡点的全局稳定性及有病平衡点的局部稳定性。     

考虑地球非球形引力摄动影响的自由段弹道解析解

针对地球非球形引力摄动影响下的自由段弹道快速计算问题,在非正交坐标系内建立考虑J2项摄动的地球引力作用下的运动微分方程,在轨道坐标系内建立扰动引力作用下的运动微分方程,并计算天向扰动引力加速度对应的质量偏差,进而通过椭圆轨道以修正J2项摄动运动微分方程;在建立上述运动微分方程解析解的基础上,给出了地心坐标系内弹道飞行器位置和绝对速度的表达式,从而提出了J2项摄动引力和扰动引力作用下的自由段弹道解析计算方法。仿真分析表明:该方法具有较高的计算效率,落点位置偏差小于20 m,满足弹道飞行器高精度实时制导、轨迹预测等应用需求。     

l阶链式积分器型多智能体实现平均一致的时延相关LMI判据

针对l阶链式积分器型多智能体平均一致性问题,给出联合连通拓扑条件下LMI表示的时延相关稳定判据.利用状态分解思想,将收敛条件转化为判断不一致系统零平衡点的稳定性;考虑存在多个时变通信时延的情况,采用构造公共的Lyapunov-Krasovskii泛函的方式来分析系统稳定性,为获得较低保守性判据,在主要结论中引入了自由权...     

发射车多轴连通式油气悬架的连通耦合效应

重载导弹发射车多使用4轴连通式双气室油气悬架,为了研究其连通耦合效应,以便对发射车设计进行参考。在2轴连通式油气悬架数学模型的基础上,基于AMESim软件分别建立2轴/4轴连通式双气室油气悬架系统的仿真模型,在几种不同信号频率与相位激励下分析了多轴连通式双气室油气悬架系统的连通耦合效应影响。结果表明:连通式油气悬架在低频激励作用下具有明显的阻尼特性。4轴连通式悬架系统与2轴连通式悬架系统相比,其外特性具备明显优势。连通式油气悬架系统受低频激励时外特性表现比较激烈,而在受高频激励时外特性表现良好,这说明系统在处于高频环境时更能衰减系统的不同步振动。     

具有摄动平衡点多时滞细胞神经网络的稳定性分析

通过构造适当的Lyapunov泛函和使用LMI技术,分别研究了多时滞细胞神经网络及对应的参数摄动系统的稳定性,得到了不要求互联矩阵对称及激活函数可微和单调下,易于计算及仿真的用线性矩阵不等式形式表示的确保系统稳定的若干充分条件.对激活函数及平衡点作出相应范数有界假设,得出了系统稳定平衡点间的距离估计.仿真实例充分验证了结果的有效性.     

从40万公里到150万公里的跨越——中国航天史上又一次重大跨越——访探月工程总设计师吴伟仁、副总指挥吴志坚

从6月9日受控飞离月球,经过77天的飞行,8月25日23时27分,我国第二颗月球探测卫星嫦娥二号在世界上首次实现从月球轨道出发,受控准确进入距离地球约150万公里远的、太阳与地球引力平衡点——拉格朗日L2点的环绕轨道。     

一类具有时滞的捕食系统的稳定性与Hopf分支

研究一类具有时滞的两种群捕食系统,通过分析特征方程讨论了正平衡点的局部稳定性问题。通过构造适当的Lyapunov泛函,得到了保证系统正平衡点全局渐近稳定的充分条件,并讨论了在正平衡点附近Hopf分支的存在性问题。     

地月转移轨道设计的改进微分校正方法

地月转移轨道设计是探月关键技术之一,微分校正法是公认的解决非线性迭代问题的有效方法。针对探月任务中地月转移轨道设计精度高、计算速度快等要求,提出一种改进的微分校正快速设计方法。该方法基于DE405/LE405星历数据下日、地、月和地球J2项摄动真实轨道动力学模型,推导了近月点和入轨点设计参数偏导数关系,在积分轨道状态量的同时积分微分校正矩阵,用积分得到的准确微分校正矩阵求逆,快速迭代得到轨道设计结果。仿真结果表明,利用该方法设计地月转移轨道收敛速度远优于同等精度动力学模型—序列二次规划算法。     

分布式卫星系统相对运动的Hamilton力学建模及求解方法研究

介绍了地球扁率摄动下分布式卫星系统(DSS,Distributed Satellite System)相对运动的Hamilton动力学模型,给出DSS相对运动的Hamilton正则方程;针对地球扁率摄动下DSS相对运动的两点边值问题,提出了一种基于生成函数的打靶求解法,应用该方法对地球扁率摄动下DSS高精度构型调整问题进行了计算,结果表明该算法具有较高的计算效率,可有效避免维数灾难问题。     

基于组合机动的共面绕飞卫星队形保持研究

共面绕飞卫星的相对运动轨迹是一个椭圆,由于卫星受摄动力影响,其编队构形会发生变化.提出一种基于组合机动的队形保持策略,即在Hill轨道坐标系中,通过测量绕飞卫星相对位置,利用切向脉冲推力与径向连续常推力进行组合控制,消除相对运动椭圆中心的相位漂移.考虑地球扁率J2项摄动的影响,在队形保持中引入J2相对摄动加速度以提高控制精度.仿真结果表明,该控制方法能对共面卫星编队的空间构形进行有效保持.     

一类具有时滞和阶段结构的SI传染病模型的稳定性分析

研究一类具有时滞和阶段结构的SI传染病模型。讨论了系统平衡点的存在性和局部稳定性，并讨论了无病平衡点和地方病平衡点的全局稳定性。最后对所得理论结果进行了数值模拟。     

超低轨道卫星摄动特性分析及轨道维持方法

针对超低轨道卫星长时间在轨飞行的轨道维持问题,分析了超低轨道平均偏心率矢量变化特性,提出了一种超低轨道维持的控制方法。分析了J2、J3摄动以及大气阻力摄动作用下超低轨道卫星偏心率矢量的变化特性;基于能量守恒原理设计了超低轨道高度维持的控制策略;通过仿真算例验证了控制策略的有效性。结果表明:在地球非球形引力摄动、大气阻力摄动和速度脉冲作用下超低轨道平均偏心率的变化是稳定的,所设计的轨道维持方法不仅能够实现超低轨道高度维持,确保平均偏心率矢量收敛至平衡位置,且用于轨道维持的燃料消耗合理,能够满足长时间的超低轨道飞行要求。