一、谈刚体角动量典型问题的解法（论文文献综述）
李敏[1]（2021）在《《经典力学与相对论力学》汉译实践报告》文中研究说明
李昊然[2]（2020）在《基于评分矩阵的平面内两航天器姿轨耦合追逃策略研究》文中研究表明随着航天技术的发展,航天在国防领域的重要性愈加凸显,可以预见,在未来的战争中,制太空权将成为左右战争局势走向的重要因素。为确保本国在太空领域的优势,各国在航天器攻防对抗领域都开展了研究。航天器追逃策略作为航天器攻防领域的重要分支,具有重要的实际意义。然而,目前的航天器追逃研究往往只针对两航天器的距离展开研究,而忽略了两航天器的姿态信息。航天器在执行对敌对航天器攻击任务或清理本国废弃航天器任务时,往往需要以自身特定方向接近目标航天器。因此,将航天器姿态引入追逃策略是具有重要现实意义的。本文通过对偶四元数这一数学工具建立航天器姿轨一体化模型,利用评分矩阵法提出航天器追逃策略,将航天器位置信息和姿态信息纳入了追逃策略研究范围。论文的主要研究内容如下:介绍了对偶四元数的概念,推导了基于对偶四元数的航天器运动学、动力学模型,该模型可以将航天器的轨道运动与姿态运动统一的表达。基于航天器的运动学、动力学模型推导了航天器在相对运动参考系的姿轨一体化运动学、动力学模型,并对模型的姿轨耦合进行了分析,利用两航天器在相对运动参考系下的信息可以求得两航天器的相对信息,为后续利用评分矩阵提出航天器追逃策略提供基础;介绍了评分矩阵法在航天器追逃领域的应用的具体流程,结合航天器姿轨一体运动学、动力学模型设计包含距离和相对姿态信息的评分函数,并根据由评分函数得到的评分矩阵,利用min-max选取准则选择追逃双方航天器在追逃过程中的机动策略;设计了四种初始状态不同的算例,对四种情景采取上述方法进行仿真模拟,并对结果进行对比分析,验证方法的合理性。
金朝辉[3]（2019）在《液压四足机器人多目标分级优化控制研究》文中研究说明液压四足机器人是典型的机电液一体化产品,运动过程涉及因素较多,在实现期望动作目标的条件下,通常希望机器人机身具有较小的动量、较低的能耗,同时,在运行过程中需考虑机器人自身的运动学约束条件、动力学约束条件和结构参数限制因素。即,四足机器人的运行属于多目标任务条件下的多约束问题。研究液压四足机器人在多约束条件下的运动控制问题,探讨提高液压四足机器人整体性能的运动目标,研究多约束条件下的多目标问题的数学描述及其求解方法,不仅具有重要的理论意义,而且对提高液压四足机器人整体性能亦具有重要的现实意义。针对运动学方程和动力学方程在机器人轨迹规划和运动控制方面的重要性,建立液压四足机器人整机运动学方程,建立机器人关节速度与足端速度间的数学映射关系。在此基础上,获取机器人各连杆质心线加速度、角速度和角加速度,并运用牛顿—欧拉法建立机器人各腿动力学方程,获取机器人各关节扭矩、机身与腿部间的作用力和作用力矩。在此运用牛顿—欧拉法建立液压四足机器人机身动力学方程,进而获得四足机器人整机动力学方程。考虑高精度关节扭矩控制在机器人运行过程中的重要性,以及电液伺服作动器力控制可能存在的问题,分析机器人关节位置控制存在的问题,并提出应用位置内环、力外环的复合控制策略,并通过实验验证控制策略的有效性。针对液压四足机器人速度信息在机器人控制过程中的重要性,考虑基于运动学方程进行机器人状态估计的局限性,提出基于液压四足机器人动力学方程进行状态估计。将状态估计问题转化为具有约束条件的二次规划问题,以建模误差和测量误差作为二次规划目标函数,以动力学方程作为等式约束条件,以关节速度、关节扭矩等为不等式约束条件。并采用对偶方法进行二次规划问题求解,获取期望的关节速度、机身速度信息。针对四足机器人在运行过程中存在的多目标、多约束问题,首先阐述多目标分级优化的原理,并将其转换为标准二次规划问题进行求解。考虑液压四足机器人整机动力学方程维数较高、变量较多、求解难度较大的问题,运用QR分解方法将动力学方程进行分解,降低动力学方程的维数,获取降阶的机器人关节扭矩与足端力表达式,选取关节加速度和关节扭矩作为约束变量。提出以机器人质心轨迹、机器人机身动量、机器人能耗等为目标的多目标函数,并充分考虑机器人的运动学和动力学限制条件,并进行多目标二次规划问题求解。采用液压四足机器人实验平台系统进行实验研究,分别进行液压四足机器人状态估计实验和液压四足机器人多目标分级优化控制实验,实验结果验证了控制策略的有效性。
张国启[4]（2017）在《基于单目视觉的空间非合作单轴旋转目标位姿测量与跟踪控制》文中研究指明随着人们对太空探索的深入,航天领域相关技术得到飞速发展,航天器对接、空间捕获、垃圾清理等技术成为全世界研究的热点。空间非合作目标之间交会对接是一个难点,而其中相对位姿的确定是一个关键点。对于这点,人们研究了很多方法,其中视觉测量得到了很大的肯定。视觉测量系统的简单、低成本特性,人们已将视觉测量作为逼近阶段的导航手段。当前的视觉测量中,大都是两者在相对稳定的情况下进行的,并没有考虑到目标的旋转,本文在前人研究的单目视觉测量系统的基础上,针对空间非合作单轴旋转目标的相对转速、位姿等测量和跟踪控制问题,进行了详细的研究,完善了目前视觉测量方法的一些不足,对未来“在轨服务”任务中救援卫星、清理太空垃圾等有着重要借鉴的意义。首先,本文详细介绍了空间非合作目标相对姿态测量的国内外研究现状,了解了当前视觉测量的技术水平,并分析了其中的一些不足的地方,指明了本文将要研究的重点和方向。简要的概括了视觉测量系统中的一些原理以及航天器姿态运动理论,为后面研究打下牢固的理论基础。其次,针对非合作单轴旋转目标相对角速度的测量问题,我们选择了视频信息处理的角速度测量方法。通常我们采用对比相邻图像间提取的直线向量计算两直线的夹角,将该角度除以时间间隔即可获得角速度。但该方法存在一定的缺陷:由于向量之间的夹角范围在180°以内,所以当转过角度大于180°时获得错误的值。经研究,本文采用复数的形式表示直线向量,利用两向量的商表示两者间的转角。在转角超过180°和没有超过180°这两种情况下,通过对比实部与虚部的正负情况,获得完整的转角解算公式,解决了该方法中的缺陷,最后通过仿真得到了验证。在相对姿态解算的问题上,本文在前人提出的逆投影理论基础上,采用遗传算法来求解旋转矩阵,避免了SVD解法可能出现的奇异问题,同时,整个算法中旋转矩阵迭代次数明显比传统的方法要少,通过实验得以验证。在跟踪控制方面,重点考虑和研究了PID控制和滑模变结构控制这两种控制方法。前者是典型的传统控制方法,后者是新兴的控制方法。针对姿态速度控制分别进行了控制律的设计,并通过李雅普诺夫稳定定理（Lyapunov stability）证明了本文所设计的控制律的稳定性。最后,在Simulink基础上搭建追踪航天器模型,模拟航天器整个控制系统中的各个模块功能,搭建闭环控制系统。实验仿真结果,控制系统的稳定性,能够平稳地到达期望姿态和角速度,完成姿态和角速度的跟踪控制。
谢永[5]（2016）在《航天器挠性参数的在轨辨识与模型修正》文中研究表明随着航天事业的不断发展,大型柔性附件在现代航天器结构中得到了越来越广泛的应用,这导致系统整体具有很大的挠性,使得结构的模态频率低且密集、结构阻尼小。对于这种大型挠性结构,即使是在1G的重力环境中,许多时候单纯组装系统都十分困难,进行模态试验的难度就更大了,而且地面的试验设备有时也无法满足模态试验的要求。另一方面,航天器的挠性参数,特别是太阳能帆板的振动频率是航天器控制系统关注的重要参数之一,它对航天器的在轨姿态控制精度等具有重要影响。由于地面环境和太空环境的不同,帆板在两种环境下的振动行为也将不同,这会导致地面试验与实际在轨状态之间存在差异。因此,有必要开展航天器挠性参数的在轨辨识技术的研究,以提高挠性参数的辨识精度,为航天器的姿轨控提供参数保障。航天器在轨模态试验所呈现的是航天器的真实振动行为,因此通过辨识所得到的航天器挠性参数也将能够反映出真实情况,所以采用该参数进行航天器的姿态控制将能够得到更高的姿态控制精度。由于航天器挠性参数的辨识需要对系统进行激励,而航天器的姿态机动恰恰提供了激励条件,这为在轨辨识提供了可能。本论文在国家自然科学基金（11132001,11272202）、上海市教委科研重点项目（14ZZ021）和上海市自然科学基金（14ZR1421000）的资助下,开展航天器挠性参数在轨辨识技术的研究,主要研究内容和成果总结如下:（1）本文采用基于观测器/Kalman滤波器的系统辨识方法（Observer/Kalman Filter Identification,OKID）和特征系统实现算法（Eigensystem Realization Algorithm,ERA）对航天器结构进行了挠性参数辨识研究。文中分别以中心刚体-柔性梁系统、卫星系统和空间站系统为研究对象,开展了基于状态信号（位移和速度）的挠性参数辨识仿真。仿真结果显示,利用OKID和ERA相结合的辨识方法,可以在不同形式的激励下利用系统的输入和输出数据识别出系统的固有频率,具有很高的辨识精度。对于空间站结构,本文将参数辨识结果作为修正目标,采用灵敏度分析方法对空间站的原始有限元模型进行修正。结果表明,利用在轨参数辨识的结果,可以有效地修正原有的空间站有限元模型,使其更加精确。（2）鉴于加速度传感器在工程实践中的广泛应用,本文推导了基于加速度信号的ERA方法,并开展了航天器基于加速度信号的挠性参数辨识工作。在仿真过程中,采用粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）讨论了加速度传感器在太阳能帆板上的优化配置问题,仿真结果表明,PSO能够有效地确定出传感器的优化位置。对于参数辨识工作,本文采用白噪声、脉冲和正弦三种信号作为输入数据,输出数据则由加速度传感器测量得到,然后利用ERA方法的加速度计算格式进行参数辨识。计算结果证明,本文所给出的方法能够准确地识别出系统在不同激励下的固有频率。（3）本文分别以中心刚体-柔性梁系统和卫星系统为研究对象,开展了基于控制信号的挠性参数辨识技术研究。首先针对两个研究对象分别设计了最优跟踪控制和姿态机动控制律;然后,将控制力和系统在受控状态下的响应分别作为输入和输出数据,采用OKID和ERA相结合的方法进行参数辨识仿真。结果表明,文中所设计的控制律能够使系统在受控状态下达到预定的状态;采用控制数据辨识得到的结果与理论值十分接近,具有很高的辨识精度。（4）本文研究了仅利用输出信号进行参数识别的随机子空间方法（Stochastic Subspace Identification,SSI）,并将其用于航天器的挠性参数辨识。文中详细阐述了随机状态空间方程的建立以及基于协方差的随机子空间方法的推导过程,并进行了数值仿真。结果表明,基于协方差的随机子空间方法仅利用系统在白噪声激励下的输出数据就可以有效地识别出系统的固有频率,具有较高的精度。（5）本文利用MATLAB的图形用户界面（Graphical User Interface,GUI）开发功能,根据模块化编程思想,将所提出的参数辨识方法编译成窗口化的软件。该软件简洁明了、操作简单,便于工程实践应用。
黄煌[6]（2014）在《《大学物理》教学渗透物理学史的理论与实践研究》文中研究指明《大学物理》是理工科大学生一门重要的通识教育课程。将物理学史渗透到《大学物理》课程教学中,可以激发学生的学习兴趣和探索欲望,促进学生较好地掌握物理学的基础知识、学科体系、探究过程和研究方法,有助于学生养成良好的科学情感、态度、和价值观。而鉴于当前国内外学术界尚未系统研究将物理学史渗透到《大学物理》课程教学中,本文以四章的篇幅论述在《大学物理》课程教学中渗透物理学史的教学目标,教学内容,教学原则、策略和方法等问题。本文第一章主要叙述本课题研究的选题缘起、研究意义、研究概况、研究内容、概念界定、参考文献和研究方法等内容。第二章从知识与技能、过程与方法、情感态度价值观目标等三方面分析《大学物理》课程教学渗透物理学史的目标。第三章从物理学研究方法及其发展,重要定律的产生背景及发展过程,重要实验的发现与意义,科学体系建立的历史背景,科学家的生平、趣事及学术争论等方面分析《大学物理》课程教学渗透物理学史的内容。第四章主要论述《大学物理》课程教学渗透物理学史的原则、策略和方法,配以物理学史料进行了论述。最后,在附录中附有两个重要内容进行渗透教学所用的物理学史详案、三例教学案例,以说明在《大学物理》课程教学中适时渗透物理学史的具体操作方法。本研究源自本人在高师硕士求学阶段对教育理论的学习思考和在物理教学过程中渗透物理学史的教学实践。渗透物理学史教学的实施结果在后记中作了简要说明。
郭金良[7]（2013）在《三轴稳定卫星姿态机动的时间最优控制》文中提出科技高度发展，人类航天技术不断进步的今天，卫星已经深入的应用到我们生活中的各个领域在卫星执行灾难预警科学探测以及军事应用等任务时，经常要求卫星姿态控制系统提供适当的控制力矩，使得卫星在最短的时间内从当前姿态机动到给定期望姿态，这是一个典型的最优控制问题，但由于卫星动力学和运动学方程的非线性及耦合，使得采用传统方法求解十分困难针对这一问题，本文做了深入的研究与系统的仿真验证首先，在卫星姿态诸多描述方法中，选择了不存在奇异问题并且便于数值算法求解的修正罗德里格参数法描述卫星的姿态运动，给出了三轴稳定卫星姿态机动时间最优控制问题的完整数学描述针对三轴稳定卫星姿态机动时间最优控制问题无法采用传统的变分法或极小值原理求解的问题，分别采用两种数值解法，给出了时间最优姿态机动问题的数值解一种是直接离散化后采用遗传算法求解，一种是Gauss伪谱法求解，对两种解法都进行了数值求解和验证，并对结果进行了分析，说明了时间最优解的特性其次，将两种最优控制解法与卫星工程实际联系起来，针对在卫星工程实际中可能存在的角速度约束与角度约束情况，求解得到了满足状态约束的最优控制其中，重点研究了在卫星执行机构存在冗余的情况下，对时间最优控制的求解带来的影响，通过改写卫星姿态运动方程，成功求解得到了几种典型执行机构构型情况下，卫星姿态机动时间最优控制的最优控制及最优轨迹，结果表明，在多执行机构复杂的力矩空间约束下，时间最优控制在力矩空间顶点之间切换最后，考虑卫星工程环境中可能存在的常值干扰和周期干扰，建立了三轴稳定卫星误差姿态的误差动力学方程，以及误差运动学方程根据误差方程设计了最优轨迹跟踪控制器，采用滑模变结构控制方法推导出了修正控制律，并在simulink中仿真给出了不加修正控制律和添加修正控制律的不同仿真结果，验证了闭环控制律在最优轨迹跟踪上的有效性
朱瑞晗[8]（2013）在《飞秒激光场中转动态选择分子准直和取向的理论研究》文中进行了进一步梳理准直和取向的分子束是研究和操控化学反应，探究复杂分子的几何结构和动力学过程的理想样品。分子的准直和取向使分子坐标系和实验室坐标系直接联系起来，进而可以实现利用“分子电影”（molecular movie）来研究分子内部超快动力学过程。本文从理论上系统地研究了一系列分子在飞秒激光作用下的准直和取向效应，主要工作包括以下几个方面：（1）系统地给出了描述分子在激光场中非绝热准直和取向过程的含时Schr dinger方程及其数值求解方法。在理论基础上编制了算法程序，模拟了一系列典型的分子体系，包括线形分子、对称陀螺分子和不对称陀螺分子，并分别计算获得了这些分子经转动态选择后布居在单一转动态和在一定温度下Boltzmann分布情况的准直程度和取向程度。（2）提出了一种新的自由场取向方案，即用转动态选择的分子来代替分子束冷却的分子，与飞秒激光发生非绝热相互作用后取向。以双原子分子NO、三原子分子OCS和对称陀螺分子CH3I三种样品为例我们进行了相关的计算，结果表明，在飞秒激光作用下冷却的分子不能被取向只能被准直；布居在单一转动态|JKM〉、KM0上的分子可以被取向；而布居在转动态|JKM〉、KM=0上的分子不能被取向只能被准直。（3）相对于冷却分子情况，经过转动态选择的分子与激光场非绝热相互作用可以获得较大的准直程度和较长的准直时间。分析表明，这一差别的产生主要原因如下：由于激光准直是通过激光与分子相互作用产生相干的转动波包来实现的，冷却分子布居在一些不相干的转动态上，这种不相干性降低了准直程度和准直持续时间，而经过转动态选择的分子初态单一，不存在这种不相干性，因此可以得到更高的准直程度和更长的准直持续时间。（4）研究了激光脉冲形状对分子取向程度的影响。利用相位整形方法，我们对高斯形的激光脉冲进行整形，并通过自适应控制方法——遗传算法对相位进行控制。优化结果表明，通过对傅立叶变换极限的飞秒激光脉冲整形能有效地提高取向程度，并且整形后激光的峰值强度明显低于整形前飞秒激光的峰值强度，峰值强度的降低能降低电离几率，保证获得中性的分子。（5）讨论了非对称陀螺分子的准直和取向。以H2CO分子为例，我们计算了非对称陀螺分子在飞秒激光脉冲作用下的准直程度和取向程度曲线。基于非对称陀螺分子结构的不对称性和转动能级结构的不规律，其准直程度和取向程度较低，并且准直程度和取向程度曲线都不具有周期性。
程乾坤[9]（2012）在《零动量轮三轴稳定卫星姿态控制系统设计及优化》文中提出提高卫星姿态控制系统的控制精度和可靠性等性能是现代卫星的现实需求。零动量轮简单可靠、精度较高，在卫星稳态运行期间常作为姿态控制的执行机构。本文以三轴稳定卫星稳态运行期间的姿态控制为研究对象，主要研究了卫星姿态控制系统的控制算法和基于遗传多目标优化的零动量轮系力矩分配策略，目的是在卫星有效载荷控制能力的约束下，最大限度地提高卫星控制系统的效率和性能。主要研究内容如下：（1）研究建立了三轴稳定卫星姿态控制模型。基于常用的坐标系和卫星姿态描述方法，建立了完整的卫星多刚体姿态动力学模型，并给出了卫星稳态运行时的简化模型。同时建立了重力梯度力矩、气动力矩、太阳光压力矩和剩磁力矩等空间环境干扰力矩模型。（2）分析并比较了3种卫星姿态控制的控制算法。首先，分析研究了PID控制及其常规参数整定方法，随后，将模糊算法引入到PID控制，给出了模糊自适应PID控制算法的算法原理和流程，最后，详细设计了基于改进遗传算法的PID控制，并将基于遗传算法的PID控制应用到某卫星控制系统模型中，与单纯PID的控制结果进行了对比，仿真验证了基于遗传算法的PID控制的可行性和先进性。（3）设计研究了零动量轮系力矩分配的优化策略。首先给出了零动量轮系常见的安装结构以及均匀斜装构型零动量轮的最佳安装角。以此为基础，提出了应用基于遗传算法的多目标优化方法对飞轮的力矩分配策略进行设计和优化，仿真验证了设计的可行性，结果能够满足各个指标的性能要求。论文的研究是对三轴稳定卫星姿态控制理论的进一步丰富和发展，具有一定的理论意义；所研究的理论和算法考虑了实际工程约束，具有一定的工程实践价值。
王飞鹏[10]（2012）在《178Hf同核异能态的受激增强跃迁探讨及变形原子核的研究》文中研究表明本文首先介绍了核结构的发展历史、研究内容和现状、核结构理论模型及变形原子核的描述方法。随后，简要介绍了一种核模型（推转壳模型）以及基于其上的位能面计算理论—TRS方法，讨论了它的优缺点。然后详细的阐述了投影壳模型的理论框架，应用这些理论我们作了以下几个方面的工作：（1）使用推转的Woods-Saxon壳模型来研究可能的三轴形变，包括形变激发态。为了寻找到核态可能的三轴形状，通过配对形变-频率自洽推转壳模型对锗和硒同位素进行总转动能面计算。在74Ge中发现了基态和集体转动态下γ=30°的三轴形变,这是三轴形变的极限。在我们的TRS计算中，Ge和Se同位素显示出具有γ软性的三轴形状，尤其是74Ge表现出显着的三轴形变。（2）通过投影壳模型和组态限制（绝热阻塞）方法，对178Hf长寿命同核异能态受激γ跃迁可能的门态（gateway state）或称之为中间（触发）态（intermediate（trigger） state）进行了探讨，获得了178Hf能量为2.446MeV的16+同核异能态上与之接近的能级结构数据，以及受激到这些中间态上和其后退激的约化跃迁几率。计算得出有三个能级是比较接近长寿命同核异能态的，并且它们的组态和长寿命同核异能态的组态差别较小，应该有较强的跃迁几率。我们希望这些工作能为同核异能态的受激跃迁研究提供一点理论参考。
二、谈刚体角动量典型问题的解法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、谈刚体角动量典型问题的解法（论文提纲范文）
（2）基于评分矩阵的平面内两航天器姿轨耦合追逃策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 航天器运动学模型 |
| 1.2.2 航天器动力学模型 |
| 1.2.3 航天器追逃策略研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 四元数 |
| 2.2.1 四元数定义及运算 |
| 2.2.2 四元数表示旋转 |
| 2.3 对偶数 |
| 2.3.1 对偶数、对偶向量 |
| 2.3.2 旋量及直线 |
| 2.4 对偶四元数 |
| 2.4.1 对偶四元数定义及运算 |
| 2.4.2 对偶四元数表示六自由度运动 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 航天器姿轨一体化模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 坐标系定义 |
| 3.3 单航天器运动学、动力学模型 |
| 3.3.1 单航天器运动学模型 |
| 3.3.2 单航天器动力学模型 |
| 3.4 航天器相对参考系运动动力学模型 |
| 3.5 相对运动姿轨耦合分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 两航天器追逃问题 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于评分矩阵法建立追逃策略 |
| 4.2.1 评分函数的构建 |
| 4.2.2 机动策略的选取 |
| 4.3 两航天器追逃算例仿真 |
| 4.3.1 算例仿真1 |
| 4.3.2 算例仿真2 |
| 4.3.3 算例仿真3 |
| 4.3.4 算例仿真4 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（3）液压四足机器人多目标分级优化控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 四足机器人国内外研究现状 |
| 1.2.1 四足机器人系统研究现状 |
| 1.2.2 液压四足机器人关节控制研究现状 |
| 1.2.3 四足机器人其它方面研究 |
| 1.3 液压四足机器人状态估计 |
| 1.4 机器人优化问题研究现状 |
| 1.5 研究现状总结 |
| 1.6 研究内容 |
| 第2章 液压四足机器人动力学建模及仿真分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 液压四足机器人平台 |
| 2.3 液压四足机器人运动学建模 |
| 2.3.1 机器人腿部连杆在世界坐标系位置 |
| 2.3.2 机器人腿部连杆在世界坐标系速度 |
| 2.4 液压四足机器人动力学建模 |
| 2.4.1 机器人腿部各连杆质心速度和加速度 |
| 2.4.2 液压四足机器人腿部动力学方程 |
| 2.4.3 液压四足机器人机身动力学方程 |
| 2.5 液压四足机器人动力学仿真分析 |
| 2.6 电液伺服作动器控制器设计 |
| 2.6.1 关节位置控制限制因素分析 |
| 2.6.2 电液伺服作动器力控制器设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于动力学模型的四足机器人状态估计研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液压四足机器人状态估计 |
| 3.2.1 二次规划原理 |
| 3.2.2 基于动力学方程状态估计二次规划目标函数 |
| 3.2.3 状态估计建模误差 |
| 3.2.4 状态估计测量误差 |
| 3.2.5 状态估计约束方程 |
| 3.2.6 液压四足机器人状态估计问题求解 |
| 3.3 液压四足机器人状态估计仿真实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 液压四足机器人多目标分级优化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多目标分级优化 |
| 4.2.1 多目标分级优化原理 |
| 4.2.2 多目标分级优化求解 |
| 4.3 液压四足机器人动力学方程解耦 |
| 4.4 液压四足机器人优化目标建立 |
| 4.4.1 动力学等式约束条件 |
| 4.4.2 接触运动约束条件 |
| 4.4.3 机身动量目标 |
| 4.4.4 滑移抑制 |
| 4.4.5 最小能耗目标 |
| 4.4.6 机器人灵巧度目标 |
| 4.5 多目标优化约束条件 |
| 4.5.1 扭矩不等式约束 |
| 4.5.2 运动学限制 |
| 4.5.3 机器人腿部避碰目标 |
| 4.6 多目标优化仿真分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 液压四足机器人控制实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 液压四足机器人实验平台 |
| 5.3 液压四足机器人状态估计实验研究 |
| 5.3.1 液压四足机器人状态估计研究 |
| 5.3.2 基于状态估计的液压四足机器人控制研究 |
| 5.4 四足机器人多目标优化实验研究 |
| 5.4.1 液压四足机器人爬行步态多目标分级优化控制研究 |
| 5.4.2 液压四足机器人对角小跑步态多目标分级优化控制研究 |
| 5.4.3 液压四足机器人溜蹄步态多目标分级优化控制研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）基于单目视觉的空间非合作单轴旋转目标位姿测量与跟踪控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 非合作目标相对位姿研究现状 |
| 1.2.2 姿态控制算法研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容结构安排 |
| 第2章 视觉测量和航天器运动姿态基础理论 |
| 2.1 视觉测量系统中各坐标系的定义和关系变换 |
| 2.1.1 坐标系定义 |
| 2.1.2 相对位姿关系传递性描述 |
| 2.2 摄像机成像模型 |
| 2.2.1 线性成像模型 |
| 2.2.2 非线性成像模型 |
| 2.2.3 摄像机标定 |
| 2.3 航天器运动姿态理论 |
| 2.3.1 太空坐标系定义 |
| 2.3.2 航天器姿态描述 |
| 2.3.3 航天器姿态运动学 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于视频信息的转速测量方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 图像预处理技术 |
| 3.2.1 图像平滑 |
| 3.2.2 图像锐化 |
| 3.2.3 边缘检测 |
| 3.3 直线特征提取 |
| 3.3.1 标准Hough变换原理 |
| 3.3.2 Hough变换实现方法 |
| 3.4 基于Hough变换的转速测量方法和仿真分析 |
| 3.4.1 测量方法原理 |
| 3.4.2 仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于遗传算法的相对位姿解算方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 相对位姿估计原理 |
| 4.3 基于遗传算法的旋转矩阵求解方法 |
| 4.3.1 遗传算法的运算流程 |
| 4.3.2 目标函数建立 |
| 4.3.3 遗传算子 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.4.1 仿真参数设置 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 航天器姿态跟踪控制方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PID控制器设计 |
| 5.2.1 姿态控制器设计 |
| 5.2.2 转速控制器设计 |
| 5.3 滑模控制器设计 |
| 5.3.1 控制律设计 |
| 5.3.2 稳定性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于Simulink系统模型搭建和仿真验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模型搭建 |
| 6.2.1 动力学模块 |
| 6.2.2 运动学模块 |
| 6.2.3 角速度陀螺模块 |
| 6.2.4 飞轮模块 |
| 6.2.5 控制目标模块 |
| 6.2.6 控制器模块 |
| 6.3 仿真结果及分析 |
| 6.3.1 角速度跟踪仿真 |
| 6.3.2 姿态跟踪仿真 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）航天器挠性参数的在轨辨识与模型修正（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 参数辨识理论 |
| 1.2.1 频域辨识方法 |
| 1.2.2 时域辨识方法 |
| 1.2.3 时频分析方法 |
| 1.3 在轨辨识试验 |
| 1.3.1 ETS-VI卫星的在轨模态试验 |
| 1.3.2 国际空间站的在轨模态试验 |
| 1.3.3 和平号空间站的在轨模态试验 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第二章 基于状态信号的航天器参数辨识 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于OKID方法辨识系统Markov参数 |
| 2.2.1 问题描述 |
| 2.2.2 最小拍状态观测器的Markov参数 |
| 2.2.3 基于ARMA模型辨识Markov参数 |
| 2.3 基于状态的特征系统实现算法(ERA) |
| 2.3.1 ERA算法基本理论 |
| 2.3.2 模态参数识别 |
| 2.4 数值仿真 |
| 2.4.1 算例1:中心刚体-柔性梁系统 |
| 2.4.1.1 动力学方程 |
| 2.4.1.2 参数辨识仿真 |
| 2.4.2 算例2:卫星系统 |
| 2.4.2.1 动力学方程 |
| 2.4.2.2 惯性完备性准则降阶 |
| 2.4.2.3 参数辨识仿真 |
| 2.4.3 算例3:空间站系统 |
| 2.4.3.1 动力学方程和模型修正 |
| 2.4.3.2 参数辨识和模型修正仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于加速度信号的航天器参数辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于加速度信号的特征系统实现算法(ERA) |
| 3.2.1 ERA算法的加速度计算格式 |
| 3.2.2 模态参数识别 |
| 3.3 加速度传感器的位置优化 |
| 3.3.1 优化准则 |
| 3.3.2 优化算法 |
| 3.4 数值仿真 |
| 3.4.1 算例1:柔性板系统 |
| 3.4.2 算例2:卫星系统 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于控制信号的航天器参数辨识 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 中心刚体-柔性梁系统的最优跟踪控制设计 |
| 4.3 卫星系统的姿态跟踪控制设计 |
| 4.3.1 运动学方程 |
| 4.3.2 控制器设计 |
| 4.4 数值仿真 |
| 4.4.1 算例1:中心刚体-柔性梁系统 |
| 4.4.2 算例2:卫星系统 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于系统输出信号的航天器参数辨识 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 随机状态空间模型的建立 |
| 5.3 基于协方差的随机子空间方法 |
| 5.3.1 Hankel矩阵的建立 |
| 5.3.2 Toeplitz矩阵的建立 |
| 5.3.3 系统矩阵求解 |
| 5.3.4 系统模态参数的计算 |
| 5.3.5 平稳非白噪声激励情况 |
| 5.4 数值仿真 |
| 5.4.1 算例1:三自由度系统 |
| 5.4.2 算例2:卫星系统 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 参数辨识的软件实现 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 软件开发平台 |
| 6.2.1 MATLAB的功能及特点 |
| 6.2.2 MATLAB的 GUI编程介绍 |
| 6.3 软件实现 |
| 6.3.1 软件设计思路 |
| 6.3.2 软件模块介绍 |
| 6.4 测试算例 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目情况 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（6）《大学物理》教学渗透物理学史的理论与实践研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 导论 |
| 第一节 选题的缘起及意义 |
| 第二节 研究综述 |
| 一、国外研究现状 |
| 二、国内研究现状 |
| 第三节 研究内容与概念界定 |
| 一、研究内容 |
| 二、概念界定 |
| 第四节 研究方法 |
| 第二章 《大学物理》教学渗透物理学史的目标 |
| 第一节 渗透物理学史的知识与技能目标 |
| 一、增进学生理解和把握物理学理论知识 |
| 二、帮助学生掌握实验技能和操作程序 |
| 第二节 渗透物理学史教学的过程与方法目标 |
| 一、促使学生掌握物理学研究方法 |
| 二、引导学生体验科学的探究过程 |
| 第三节 渗透物理学史的情感态度价值观目标 |
| 一、激发学生学习物理学的兴趣 |
| 二、示范高尚情感、科学态度,养成健全人格 |
| 三、培养学生良好的人文与科学素养 |
| 第三章 《大学物理》教学渗透物理学史的内容 |
| 第一节 物理学研究方法及其发展史 |
| 第二节 物理学重要概念和定律的生成史 |
| 一、物理学概念形成史 |
| 二、物理定律演变史 |
| 第三节 物理学各分支领域的创建与发展史 |
| 一、学科体系发展介绍 |
| 二、重大物理事件介绍 |
| 三、着名物理实验室和实验介绍 |
| 第四节 物理学家的研究与学术争论介绍 |
| 一、科学家的生平与研究介绍 |
| 二、物理学家的学术争论简介 |
| 第四章 《大学物理》教学渗透物理学史的原则、策略和方法 |
| 第一节 渗透物理学史的原则 |
| 一、情感教育原则 |
| 二、自由学习原则 |
| 三、科学探究原则 |
| 四、科学史与科学哲学和社会相结合的原则 |
| 五、程序性原则 |
| 第二节 渗透物理学史的策略 |
| 一、认知结构策略 |
| 二、情感激发学习策略 |
| 三、便宜学习策略 |
| 四、适时穿插策略 |
| 五、因材渗透策略 |
| 第三节 渗透物理学史的方法 |
| 一、实验法 |
| 二、阅读法 |
| 三、演讲法 |
| 四、讲解法 |
| 五、导学法 |
| 六、研究性学习法 |
| 结语 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）三轴稳定卫星姿态机动的时间最优控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及意义 |
| 1.2 三轴稳定卫星的姿态控制组成 |
| 1.3 最优控制问题的国内外研究现状 |
| 1.3.1 卫星姿态机动的时间最优控制问题国外研究现状 |
| 1.3.2 卫星姿态机动的时间最优控制问题国内研究现状 |
| 1.3.3 国内外文献综述的简析 |
| 1.4 本论文主要内容 |
| 第2章 卫星动力学模型及相关基础知识 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 卫星姿态机动时间最优控制问题的数学描述 |
| 2.2.1 参考坐标系定义与选取及卫星姿态描述方法 |
| 2.2.2 卫星动力学方程及卫星运动学方程 |
| 2.2.3 最优控制问题的一般形式 |
| 2.2.4 卫星姿态机动时间最优控制问题的数学描述 |
| 2.3 遗传算法简介 |
| 2.3.1 遗传算法的一些基本概念 |
| 2.3.2 遗传算法的编码方式 |
| 2.3.3 遗传算法的几种基本操作 |
| 2.3.4 遗传算法的基本运算流程 |
| 2.4 伪谱法的数值逼近原理简介 |
| 2.4.1 数值逼近的基础知识 |
| 2.4.2 数值积分逼近 |
| 2.4.3 微分约束的逼近 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 三轴稳定卫星姿态机动时间最优控制的求解 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 直接离散化法求解卫星姿态机动时间最优控制问题 |
| 3.2.1 直接离散化法将最优控制问题转化为非线性规划问题 |
| 3.2.2 运用遗传算法构造非线性规划问题的初始可行解 |
| 3.2.3 运用遗传算法求解带有简单力矩约束的最优控制问题 |
| 3.3 基于 Gauss 伪谱法求解卫星姿态机动时间最优控制问题 |
| 3.3.1 Gauss 伪谱法将最优控制问题转化为非线性规划问题 |
| 3.3.2 运用伪谱法求解带有简单力矩约束的最优控制问题 |
| 3.4 带有状态约束的姿态机动时间最优控制问题 |
| 3.4.1 姿态机动存在角速度约束的情况 |
| 3.4.2 姿态机动存在角度约束的情况 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑执行机构构型的卫星姿态机动时间最优控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 执行机构构型对最优控制问题求解的影响 |
| 4.2.1 执行机构构型对力矩约束描述的影响 |
| 4.2.2 执行机构力矩分配问题 |
| 4.3 几种典型构型结构下时间最优机动问题的求解 |
| 4.3.1 对三轴稳定卫星动力学方程的改写 |
| 4.3.2 零动量卫星几种典型构型下时间最优控制问题的求解 |
| 4.4 最优轨迹的跟踪控制及仿真验证 |
| 4.4.1 轨迹跟踪误差模型的建立 |
| 4.4.2 基于滑模控制的最优轨迹跟踪控制律设计 |
| 4.4.3 最优轨迹跟踪的闭环仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）飞秒激光场中转动态选择分子准直和取向的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 分子准直和取向的定义及其研究意义 |
| 1.2 分子准直和取向方法及研究进展 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 分子非绝热准直和取向的理论研究方法 |
| 2.1 分子的自由转动 |
| 2.1.1 双原子分子和线型多原子分子 |
| 2.1.2 对称陀螺分子 |
| 2.1.3 不对称陀螺分子 |
| 2.2 分子非绝热准直和取向的研究模型 |
| 2.2.1 激光与分子的相互作用势 |
| 2.2.2 分子非绝热准直和取向的动力学过程 |
| 2.2.3 准直程度和取向程度的表征 |
| 2.3 数值模拟求解过程 |
| 第三章 转动态选择分子的准直和取向 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 飞秒激光作用下转动态选择分子的自由场取向 |
| 3.3 飞秒激光作用下转动态选择分子的准直 |
| 3.4 转动态选择分子准直和取向与初始转动态的关系 |
| 3.5 飞秒激光场参数对转动态选择分子准直和取向的影响 |
| 第四章 分子在整形飞秒激光脉冲作用下的取向 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 结合飞秒激光脉冲整形提高分子的取向程度 |
| 第五章 不对称陀螺分子在飞秒激光场中的准直和取向 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 不对称陀螺分子在线偏振光作用下的准直和取向 |
| 第六章 论文总结 |
| 参考文献 |
| 博士期间成果 |
| 致谢 |
（9）零动量轮三轴稳定卫星姿态控制系统设计及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 相关技术概述及研究现状 |
| 1.2.1 控制算法发展现状 |
| 1.2.2 飞轮应用概况 |
| 1.3 论文的主要研究工作 |
| 第二章 参考坐标系及姿态描述方法 |
| 2.1 坐标系及坐标变换 |
| 2.1.1 坐标系定义 |
| 2.1.2 坐标系间的坐标变换 |
| 2.2 姿态描述方法 |
| 2.2.1 欧拉角描述 |
| 2.2.2 四元数描述 |
| 2.2.3 欧拉角与四元数的关系 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 三轴稳定卫星姿态动力学建模 |
| 3.1 多刚体建模 |
| 3.1.1 单刚体对于任意参考点的角动量 |
| 3.1.2 多刚体对于系统质心的角动量 |
| 3.2 三轴稳定卫星姿态动力学方程 |
| 3.3 三轴稳定卫星姿态运动学方程 |
| 3.4 三轴稳定卫星动力学方程的简化 |
| 3.5 空间干扰力矩模型 |
| 3.5.1 重力梯度力矩 |
| 3.5.2 太阳光压力矩 |
| 3.5.3 剩磁力矩 |
| 3.5.4 气动力矩 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 控制算法建模与分析 |
| 4.1 PID 算法 |
| 4.1.1 PID 算法基本原理 |
| 4.1.2 PID 算法参数整定 |
| 4.2 临界比例度法 PID 参数整定 |
| 4.2.1 临界比例度法 PID 参数整定原理 |
| 4.2.2 临界比例度法 PID 参数整定控制仿真 |
| 4.3 模糊 PID 控制算法 |
| 4.3.1 模糊控制 |
| 4.3.2 模糊 PID 控制 |
| 4.3.3 模糊 PID 控制仿真 |
| 4.4 基于改进遗传算法的 PID 控制 |
| 4.4.1 遗传算法基本原理 |
| 4.4.2 遗传算法基本操作 |
| 4.4.3 遗传算法的改进 |
| 4.4.4 改进的遗传算法 PID 控制器设计 |
| 4.5 环境力矩干扰下的控制算法仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于多目标优化的零动量轮力矩分配策略 |
| 5.1 零动量轮的安装结构 |
| 5.2 零动量轮系力矩分配策略 |
| 5.2.1 多目标优化问题 |
| 5.2.2 传统多目标优化方法 |
| 5.2.3 基于遗传算法的多目标优化 |
| 5.2.4 零动量轮系力矩分配优化 |
| 5.3 本章小结 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（10）178Hf同核异能态的受激增强跃迁探讨及变形原子核的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 核结构的研究历史 |
| 1.2 核结构的研究内容及现状 |
| 1.3 本文的工作 |
| 第二章 原子核结构理论知识及模型 |
| 2.1 变形核结构理论基础 |
| 2.1.1 原子核形状的描述 |
| 2.1.2 伍兹-萨克森势（Woods-Saxon Potential） |
| 2.1.3 对关联与对能 |
| 2.1.4 Strutinsky 壳修正 |
| 2.2 原子核模型概述 |
| 2.2.1 壳模型 |
| 2.2.2 变形壳模型 |
| 第三章 变形原子核的研究现状 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 变形原子核的研究进展 |
| 3.2.1 超形变原子核的研究 |
| 3.2.2 原子核的三轴形变 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 投影壳模型（PSM）理论简介与实现方法 |
| 4.1 TRS 位能面理论 |
| 4.1.1 推转壳模型（CSM） |
| 4.1.2 TRS 方法 |
| 4.2 投影壳模型（PSM） |
| 4.2.1 投影壳模型的物理思想 |
| 4.2.2 PSM 模型中哈密顿量的选取 |
| 4.2.3 角动量投影算符 |
| 第五章 锗和硒同位素稳定的三轴形变 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 计算模型 |
| 5.3 计算结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 178Hf 长寿命同核异能态触发跃迁的理论探讨 |
| 6.1 本章引言 |
| 6.2 研究背景 |
| 6.3 计算选用的模型 |
| 6.4 理论计算和讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 核结构的研究展望 |
| 附录 A |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 致谢 |
四、谈刚体角动量典型问题的解法（论文参考文献）
- [1]《经典力学与相对论力学》汉译实践报告[D]. 李敏. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]基于评分矩阵的平面内两航天器姿轨耦合追逃策略研究[D]. 李昊然. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [3]液压四足机器人多目标分级优化控制研究[D]. 金朝辉. 哈尔滨理工大学, 2019(01)
- [4]基于单目视觉的空间非合作单轴旋转目标位姿测量与跟踪控制[D]. 张国启. 哈尔滨工程大学, 2017(06)
- [5]航天器挠性参数的在轨辨识与模型修正[D]. 谢永. 上海交通大学, 2016
- [6]《大学物理》教学渗透物理学史的理论与实践研究[D]. 黄煌. 湖南师范大学, 2014(09)
- [7]三轴稳定卫星姿态机动的时间最优控制[D]. 郭金良. 哈尔滨工业大学, 2013(03)
- [8]飞秒激光场中转动态选择分子准直和取向的理论研究[D]. 朱瑞晗. 吉林大学, 2013(08)
- [9]零动量轮三轴稳定卫星姿态控制系统设计及优化[D]. 程乾坤. 国防科学技术大学, 2012(12)
- [10]178Hf同核异能态的受激增强跃迁探讨及变形原子核的研究[D]. 王飞鹏. 东华理工大学, 2012(10)