描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111565949
内容简介
本书以一种可用于隐蔽式海上军事侦察的、新的漂浮式卫星天线为研究对象，研究了这种天线系统的海洋力学特性；结合非线性时间序列混沌域预测理论，研究了一种以少量位置偏偏为预测源的天线位置预测，利用位置预测信息和PID控制实现天线姿态局域预测控制等。
目 录
目 录
前言
第1章 绪论1
1.1 动载天线的研究现状1
1.1.1 动载式天线产品概述1
1.1.2 天线板2
1.1.3 惯性导航3
1.1.4 自动跟踪卫星技术5
1.1.5 伺服控制策略6
1.1.6 船舰载卫星天线7
1.2 研究背景及意义8
1.3 本书内容9
第2章 漂浮式平板卫星通信天线系统10
2.1 漂浮式卫星天线系统的设计10
2.1.1 漂浮式基座的设计10
2.1.2 漂浮式平板卫星天线的接收子系统11
2.1.3 漂浮式平板卫星天线系统的性能指标13
2.1.4 漂浮式平板卫星天线的半实物仿真平台14
2.2 漂浮式卫星天线的静力学研究15
2.2.1 浮性16
2.2.2 稳性19
2.2.3 抗沉性25
2.3 漂浮式卫星天线伺服系统的动态响应研究25
2.3.1 海洋涌浪25
2.3.2 海浪波能谱27
2.3.3 漂浮式卫星天线的漂浮运动28
2.3.4 漂浮式卫星天线横摇运动29
2.4 漂浮式卫星天线的姿态控制32
2.4.1 天线姿态32
2.4.2 天线姿态角间耦合性34
2.4.3 天线姿态变化对通信影响的研究37
2.4.4 横滚角动态补偿方法41
2.4.5 天线初始寻星策略的改进42
2.4.6 天线姿态的自动控制50
第3章 局域位置预测的天线姿态控制53
3.1 时间序列的局域混沌预测53
3.1.1 时间序列及其应用53
3.1.2 混沌预测56
3.1.3 一种改进的时间序列局域预测法57
3.2 天线方位的局域预测控制58
3.2.1 漂浮式卫星天线位置预测58
3.2.2 位置局域预测的天线方位PID控制63
3.2.3 位置局域预测的天线方位PID控制仿真研究68
3.3 天线方位伺服控制的免疫PID控制器73
3.3.1 人工免疫系统73
3.3.2 免疫反馈控制器74
3.3.3 天线方位伺服控制的免疫PID控制器76
第4章 天线姿态控制的自抗扰控制器80
4.1 自抗扰控制80
4.1.1 跟踪微分器81
4.1.2 扩张状态观测器84
4.1.3 非线性状态误差反馈控制律87
4.2 天线俯仰系统控制的自抗扰控制器88
4.2.1 漂浮式天线系统的自抗扰控制器89
4.2.2 天线俯仰伺服系统位置环自抗扰控制器89
4.2.3 天线俯仰伺服系统速度环自抗扰控制器90
4.2.4 天线俯仰伺服双环控制器的仿真研究100
4.2.5 天线俯仰伺服双环控制器的半实物仿真研究106
4.3 天线姿态跟踪的自抗扰解耦控制器107
4.3.1 漂浮式卫星天线姿态调整的三轴伺服系统107
4.3.2 漂浮式卫星天线的自抗扰解耦控制器113
第5章 天线姿态控制的非光滑控制器118
5.1 一种新的非光滑控制器118
5.1.1 非光滑控制118
5.1.2 一种新的非光滑控制器122
5.1.3 新的非光滑控制器的稳定性研究123
5.1.4 新非光滑控制器的性能126
5.2 天线姿态控制的非光滑输出反馈控制器133
5.2.1 漂浮式天线方位系统控制的非光滑输出反馈复合控制器134
5.2.2 漂浮式卫星天线方位伺服非光滑输出反馈控制器的仿真研究135
5.3 天线姿态控制的非光滑前馈控制器139
5.3.1 漂浮式天线方位系统非光滑前馈控制器140
5.3.2 漂浮式卫星天线姿态控制的非光滑前馈复合控制器143
5.4 天线姿态控制的非光滑PID控制器146
5.4.1 非光滑PD控制器147
5.4.2 非光滑PI控制器148
5.5 天线姿态非光滑控制的仿真研究149
5.5.1 非光滑复合控制器的MATLAB仿真研究149
5.5.2 非光滑复合控制器的半实物仿真研究153
参考文献156
前言
第1章 绪论1
1.1 动载天线的研究现状1
1.1.1 动载式天线产品概述1
1.1.2 天线板2
1.1.3 惯性导航3
1.1.4 自动跟踪卫星技术5
1.1.5 伺服控制策略6
1.1.6 船舰载卫星天线7
1.2 研究背景及意义8
1.3 本书内容9
第2章 漂浮式平板卫星通信天线系统10
2.1 漂浮式卫星天线系统的设计10
2.1.1 漂浮式基座的设计10
2.1.2 漂浮式平板卫星天线的接收子系统11
2.1.3 漂浮式平板卫星天线系统的性能指标13
2.1.4 漂浮式平板卫星天线的半实物仿真平台14
2.2 漂浮式卫星天线的静力学研究15
2.2.1 浮性16
2.2.2 稳性19
2.2.3 抗沉性25
2.3 漂浮式卫星天线伺服系统的动态响应研究25
2.3.1 海洋涌浪25
2.3.2 海浪波能谱27
2.3.3 漂浮式卫星天线的漂浮运动28
2.3.4 漂浮式卫星天线横摇运动29
2.4 漂浮式卫星天线的姿态控制32
2.4.1 天线姿态32
2.4.2 天线姿态角间耦合性34
2.4.3 天线姿态变化对通信影响的研究37
2.4.4 横滚角动态补偿方法41
2.4.5 天线初始寻星策略的改进42
2.4.6 天线姿态的自动控制50
第3章 局域位置预测的天线姿态控制53
3.1 时间序列的局域混沌预测53
3.1.1 时间序列及其应用53
3.1.2 混沌预测56
3.1.3 一种改进的时间序列局域预测法57
3.2 天线方位的局域预测控制58
3.2.1 漂浮式卫星天线位置预测58
3.2.2 位置局域预测的天线方位PID控制63
3.2.3 位置局域预测的天线方位PID控制仿真研究68
3.3 天线方位伺服控制的免疫PID控制器73
3.3.1 人工免疫系统73
3.3.2 免疫反馈控制器74
3.3.3 天线方位伺服控制的免疫PID控制器76
第4章 天线姿态控制的自抗扰控制器80
4.1 自抗扰控制80
4.1.1 跟踪微分器81
4.1.2 扩张状态观测器84
4.1.3 非线性状态误差反馈控制律87
4.2 天线俯仰系统控制的自抗扰控制器88
4.2.1 漂浮式天线系统的自抗扰控制器89
4.2.2 天线俯仰伺服系统位置环自抗扰控制器89
4.2.3 天线俯仰伺服系统速度环自抗扰控制器90
4.2.4 天线俯仰伺服双环控制器的仿真研究100
4.2.5 天线俯仰伺服双环控制器的半实物仿真研究106
4.3 天线姿态跟踪的自抗扰解耦控制器107
4.3.1 漂浮式卫星天线姿态调整的三轴伺服系统107
4.3.2 漂浮式卫星天线的自抗扰解耦控制器113
第5章 天线姿态控制的非光滑控制器118
5.1 一种新的非光滑控制器118
5.1.1 非光滑控制118
5.1.2 一种新的非光滑控制器122
5.1.3 新的非光滑控制器的稳定性研究123
5.1.4 新非光滑控制器的性能126
5.2 天线姿态控制的非光滑输出反馈控制器133
5.2.1 漂浮式天线方位系统控制的非光滑输出反馈复合控制器134
5.2.2 漂浮式卫星天线方位伺服非光滑输出反馈控制器的仿真研究135
5.3 天线姿态控制的非光滑前馈控制器139
5.3.1 漂浮式天线方位系统非光滑前馈控制器140
5.3.2 漂浮式卫星天线姿态控制的非光滑前馈复合控制器143
5.4 天线姿态控制的非光滑PID控制器146
5.4.1 非光滑PD控制器147
5.4.2 非光滑PI控制器148
5.5 天线姿态非光滑控制的仿真研究149
5.5.1 非光滑复合控制器的MATLAB仿真研究149
5.5.2 非光滑复合控制器的半实物仿真研究153
参考文献156
前 言
前 言
随着卫星通信技术突飞猛进的发展，移动卫星天线技术也迎来了前所未有的发展契机，尤其是在复杂环境中移动卫星天线技术得到更高的关注，众所周知使用环境的复杂性增加了移动卫星天线姿态控制的难度，而随着移动卫星天线在航空航天、海域通信、灾难救援等领域应用需求的增加，使得复杂环境下天线姿态控制成为当前的研究热点和技术难点。
本书研究了一种漂浮于海上的隐蔽式移动卫星天线及其姿态控制。全书共5章，内容包括小型漂浮式平板卫星通信天线系统设计、漂浮式天线的力学特性研究和漂浮式天线姿态控制策略研究；天线姿态控制策略包括基于局域位置预测的天线姿态控制、基于双环自抗扰控制器的天线姿态控制和基于非光滑控制技术的天线姿态控制；其中基于局域位置预测的天线姿态控制策略通过预测天线姿态的位置信息实现天线姿态的超前控制；基于双环自抗扰控制器的天线姿态控制策略利用自抗扰技术对复杂环境的扰动进行抑制，实现复杂扰动环境下的天线与目标卫星间的高质量通信；基于非光滑控制技术的天线姿态控制是在以有界扰动二阶系统为对象所研究的非光滑控制器的技术，构建了漂浮式卫星天线姿态非光滑控制器，不仅实现了天线姿态的快速控制而且很好地抑制了海洋环境的各种复杂扰动。
本书得到了首都经济贸易大学新入职青年教师科研启动基金项目（00791654490339）、北京市自然科学基金资助项目（4163072）和北京市教育委员会科技计划一般资助项目（SQKM20150037002）的共同资助，在此深表谢意！在本书内容的研究和撰写过程中，得到许多专家学者的大力支持和帮助，在此一并表示谢意！同时感谢我家人多年来对我无私的支持和帮助，本书的出版他们功不可没。
此外，由于卫星通信相关领域正快速发展中，且作者水平有限，书中错误和不妥之处在所难免，尚希广大读者不吝指正。
随着卫星通信技术突飞猛进的发展，移动卫星天线技术也迎来了前所未有的发展契机，尤其是在复杂环境中移动卫星天线技术得到更高的关注，众所周知使用环境的复杂性增加了移动卫星天线姿态控制的难度，而随着移动卫星天线在航空航天、海域通信、灾难救援等领域应用需求的增加，使得复杂环境下天线姿态控制成为当前的研究热点和技术难点。
本书研究了一种漂浮于海上的隐蔽式移动卫星天线及其姿态控制。全书共5章，内容包括小型漂浮式平板卫星通信天线系统设计、漂浮式天线的力学特性研究和漂浮式天线姿态控制策略研究；天线姿态控制策略包括基于局域位置预测的天线姿态控制、基于双环自抗扰控制器的天线姿态控制和基于非光滑控制技术的天线姿态控制；其中基于局域位置预测的天线姿态控制策略通过预测天线姿态的位置信息实现天线姿态的超前控制；基于双环自抗扰控制器的天线姿态控制策略利用自抗扰技术对复杂环境的扰动进行抑制，实现复杂扰动环境下的天线与目标卫星间的高质量通信；基于非光滑控制技术的天线姿态控制是在以有界扰动二阶系统为对象所研究的非光滑控制器的技术，构建了漂浮式卫星天线姿态非光滑控制器，不仅实现了天线姿态的快速控制而且很好地抑制了海洋环境的各种复杂扰动。
本书得到了首都经济贸易大学新入职青年教师科研启动基金项目（00791654490339）、北京市自然科学基金资助项目（4163072）和北京市教育委员会科技计划一般资助项目（SQKM20150037002）的共同资助，在此深表谢意！在本书内容的研究和撰写过程中，得到许多专家学者的大力支持和帮助，在此一并表示谢意！同时感谢我家人多年来对我无私的支持和帮助，本书的出版他们功不可没。
此外，由于卫星通信相关领域正快速发展中，且作者水平有限，书中错误和不妥之处在所难免，尚希广大读者不吝指正。
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