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磁性刚体航天器姿态动力学稳定性研究

作　者: 吕昕东
导　师: 邹杰涛；解加芳
学　校: 北方工业大学
专　业: 应用数学
关键词: 航天器姿态动力学混沌 Melnikov方法数值仿真
分类号: V412.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 18次
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内容摘要

本文讨论了磁性刚体航天器姿态动力学稳定性问题,主要研究磁性刚体航天器姿态动力学中的一些混沌现象。本论文主要完成以下工作：第一章对该领域的最新进展情况作了详细地介绍,讲述了航天器姿态动力学的概念及航天器姿态动力学在航空科学中的重要性,其次介绍了混沌的基本理论知识以及近几年取得的研究成果。第二章对论文中用到的重要理论分析方法——Melnikov方法作了详细的说明。第三章介绍了几种混沌识别的方式。第四章介绍了无结构内阻尼磁性刚体航天器姿态动力学稳定性,根据动量矩定理建立动力学模型,利用Melnikov方法证明发生混沌的可能性,并利用数值仿真分析了系统的动力学行为。第五章介绍了有结构内阻尼磁性刚体航天器姿态动力学稳定性,根据动量矩定理建立动力学模型,利用Melnikov方法证明发生混沌的可能性,并利用数值仿真分析了系统的动力学行为。第六章对本课题进行总结,并对今后的研究方向提出设想。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 引言  8-14
  1.1 航天器姿态动力学概述  8-9
  1.2 混沌简介  9-11
  1.3 航天器姿态动力学中的非线性问题  11-12
  1.4 本文主要内容  12-14
2 Melnikov方法  14-19
  2.1 Melnikov简介及进展  14
  2.2 Smale马蹄变换  14-15
  2.3 横截同宿点理论  15-17
  2.4 平面Hamilton系统的定义及性质  17-19
3 混沌的几种识别方式  19-23
  3.1 混沌识别方式简介  19
  3.2 时间历程  19
  3.3 相轨线  19-20
  3.4 Poineare截面  20
  3.5 功率谱  20
  3.6 Lyapunov 指教  20-23
4 无结构内阻尼磁性刚体航天器姿态动力学稳定性分析  23-29
  4.1 研究背景及意义  23
  4.2 动力学模型的建立  23-25
  4.3 Melnikov分析  25-26
  4.4 数值模拟与结论分析  26-29
5 具有结构内阻尼磁性刚体航天器姿态动力学稳定性分析  29-35
  5.1 研究背景及意义  29
  5.2 动力学模型的建立  29-31
  5.3 Melnikov分析  31-33
  5.4 数值模拟与结论分析  33-35
6 总结  35-37
  6.1 论文总结  35
  6.2 今后工作展望  35-37
参考文献  37-40
发表论文情况  40-41
致谢  41

磁性刚体航天器姿态动力学稳定性研究

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