航天器挠性结构振动控制：特征模型与自适应方法

"这篇论文是2007年由邱志成和吴宏鑫发表的，主要探讨了基于特征模型的挠性结构自适应振动控制方法。挠性结构在航天器中常见，其小幅度振动对姿态稳定性和指向控制精度造成严重干扰。论文提出了一种结合特征模型和黄金分割自适应控制的策略，并引入逻辑微分阻尼项来主动控制振动。通过建立刚柔耦合结构实验平台，对比不同控制算法的效果，结果显示所提出的控制方法在抑制低频小幅值振动方面表现出色，能在相同条件下显著缩短振动抑制时间，证明了该算法在快速抑制振动方面的有效性。" 这篇论文涉及的知识点如下： 1. **挠性结构**：挠性结构是指在受到载荷作用下会发生较大形变的结构，例如航天器中的柔性卫星天线、太阳能电池板等。这些结构在航天器中广泛存在，但其振动问题对航天器性能有重大影响。 2. **刚柔耦合系统**：航天器通常由中心刚体和挠性附件组成，形成了复杂的刚柔耦合系统。这种系统在受到调姿或外部扰动时容易产生振动，且振动控制难度大。 3. **振动控制**：振动控制是航天工程中的关键问题，特别是对小幅度的低频振动，因为它们可能影响航天器的姿态稳定度和指向精度，甚至可能导致设备损坏。 4. **特征模型**：特征模型是描述系统动态行为的一种数学模型，它能提取系统的本质特性，如固有频率和振型，用于设计控制策略。 5. **黄金分割自适应控制**：这是一种控制理论方法，利用黄金分割比例原理来调整控制器参数，以达到最佳控制效果。这种方法能够适应系统参数的变化，提高控制的鲁棒性。 6. **逻辑微分阻尼项**：逻辑微分阻尼项是控制算法的一部分，用于增加系统的阻尼特性，帮助快速抑制振动。它可以动态调整，以适应不同条件下的振动控制需求。 7. **实验平台**：为了验证控制算法的性能，论文建立了一个刚柔耦合结构的实验平台，模拟真实航天器的振动情况。 8. **算法实验比较**：论文通过实验比较了基于特征模型的方法与其他传统控制方法的性能，证明了新方法在振动抑制时间和效果上的优势。 9. **文献标识码A**：表示该论文属于应用科学类，具有实际应用价值。 10. **中图分类号TP273**：这表明论文属于自动控制技术领域，具体是与自动化、机器人技术相关的研究。 这篇论文提出了一种创新的振动控制策略，对于航天器挠性结构的振动控制具有重要实践意义，为类似系统的振动抑制提供了新的解决方案。