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| 內容簡介： |
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本书是编著者基于多年从事空间系绳系统动力学与运动控制研究和教学的经验编写的，包括空间系绳系统及相关基础知识、空间系绳系统动力学模型、空间系绳系统向垂直位置的标称展开程序计算、系绳与地垂线有偏离的空间系绳系统快速展开标称程序计算、基于空间系绳系统从轨道返回的返回舱进入大气层的条件计算、航天器升轨机动计算、空间系绳系统的空间相对平衡位置计算、小航天器分离时控制系统的过渡过程分析、空间系绳系统展开的最优控制器经典综合方法、空间系绳系统展开控制系统最优动态滤波器计算的经典方法、空间系绳系统的统计学仿真等内容。本书配有程序源代码，读者可登录华信教育资源网下载。本书可供本科生、硕士生和博士生在从事与空间系绳系统动力学与运动控制分析相关学习和研究时参考，也可供对空间系绳系统动力学与运动控制感兴趣的专家和工程师参考。
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| 關於作者： |
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王长青，西北工业大学自动化学院教授、博导，导航制导与控制系系主任，飞行器综合体效能分析国际科技合作基地副主任，中俄国际空间系绳系统研究中心常务副主任。西北工业大学机械设计及其自动化专业学士学位，西北工业大学控制科学与工程专业硕士学位，俄罗斯莫斯科动力学院系统分析、控制与信息处理专业博士学位。主要研究方向：飞行控制与仿真技术、空间系绳系统动力学控制、先进智能控制理论及应用、机器视觉与人工智能等。获得陕西省高等学校科学技术奖二等奖1项，获陕西省优秀教学成果奖一等奖1项、二等奖1项，陕西省研究生教育成果奖二等奖1项，第五届全国高校教师实验教学仪器设备大赛一等奖1项，第二届工业数字孪生大赛（第四届中国工业互联网大赛工业互联网+数字孪生专业赛）全国总决赛 三等奖1项，陕西省科技工作者创新创业大赛铜奖1项。
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| 目錄：
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目 录
第1章 空间系绳系统及相关基础知识1
1.1 空间系绳系统概述1
1.1.1 空间系绳系统是什么2
1.1.2 空间系绳系统有什么用3
1.1.3 空间系绳系统做什么4
1.2 相关基础知识介绍6
1.2.1 开普勒轨道介绍6
1.2.2 惯性矩阵相关概念11
1.2.3 动量相关概念12
1.2.4 动量矩相关概念13
1.2.5 转动系中的惯性力与科里奥利力14
1.2.6 拉格朗日方程介绍14
1.2.7 统计学相关概念17
1.2.8 数值积分方法介绍19
第2章 空间系绳系统动力学模型23
2.1 引言23
2.2 坐标转换基础24
2.3 常用坐标系26
2.3.1 常用坐标系定义26
2.3.2 坐标转换矩阵28
2.4 空间系绳系统模型建立30
2.5 数值积分方法对建模精度的影响33
2.6 小结34
练习题35
第3章 空间系绳系统向垂直位置的标称展开程序计算37
3.1 引言37
3.2 展开过程概述37
3.3 展开控制律设计38
3.3.1 最优振荡阻尼控制律38
3.3.2 大长度空间系绳系统的展开控制律40
3.4 参数优化方法41
3.4.1 下山单纯形算法42
3.4.2 遗传算法43
3.4.3 优化算法对比44
3.5 边值求解方法44
3.6 边值问题求解示例47
3.7 小结49
练习题49
第4章 系绳与地垂线有偏离的空间系绳系统快速展开标称程序计算50
4.1 引言50
4.2 展开过程概述50
4.3 展开控制律设计51
4.3.1 时间最优张力控制律51
4.3.2 平滑张力控制律52
4.3.3 基于双曲正切函数的平滑张力控制律52
4.4 边值求解方法53
4.5 边值问题求解示例57
4.6 小结58
练习题58
第5章 基于空间系绳系统从轨道返回的返回舱进入大气层的条件计算59
5.1 引言59
5.2 动态辅助返回再入概述59
5.3 大气层返回条件计算60
5.3.1 返回舱的相对速度计算60
5.3.2 返回舱的牵连速度计算61
5.3.3 返回舱运动的初始条件计算61
5.3.4 返回舱进入大气层的条件计算61
5.3.5 问题求解示例62
5.4 空间系绳系统辅助返回控制律设计63
5.4.1 第一阶段静态展开控制律63
5.4.2 第二阶段动态展开控制律64
5.4.3 第一阶段约束条件和性能指标函数64
5.4.4 第二阶段约束条件和性能指标函数64
5.4.5 空间系绳展开和释放返回舱的过程65
5.5 不同条件对返回任务的影响66
5.5.1 圆轨道下再入条件的仿真分析66
5.5.2 椭圆轨道下再入条件的仿真分析71
5.6 小结73
练习题73
第6章 航天器升轨机动计算75
6.1 引言75
6.2 轨道机动概述75
6.2.1 单航天器霍曼升轨机动75
6.2.2 空间系绳升轨机动76
6.3 轨道机动计算78
6.3.1 用于进入更高椭圆轨道的机动计算78
6.3.2 用于进入近似圆轨道的机动计算79
6.3.3 问题求解示例79
6.4 系统参数对升轨机动能力的影响80
6.4.1 偏离角对小航天器轨道参数的影响81
6.4.2 切断角扰动对小航天器轨道参数的影响81
6.4.3 系绳长度对小航天器轨道参数的影响83
6.5 小结84
练习题84
第7章 空间系绳系统的空间相对平衡位置计算86
7.1 引言86
7.2 空间系绳系统的空间相对静止条件86
7.2.1 确定重力梯度力的分布载荷87
7.2.2 确定气动力的分布载荷87
7.2.3 确定惯性力的分布载荷88
7.3 在近地赤道轨道上空间系绳系统平衡位置的计算88
7.3.1 带载荷的空间系绳系统平衡位置89
7.3.2 带载荷的空间系绳系统平衡位置计算示例90
7.3.3 无载荷的空间系绳系统平衡位置计算示例91
7.4 同步轨道上的系绳临界长度估算93
7.5 小结94
练习题95
第8章 小航天器分离时控制系统的过渡过程分析97
8.1 引言97
8.2 运动初始条件计算97
8.2.1 控制力形式99
8.2.2 控制限制（约束）99
8.3 控制系统过渡过程和运动特征99
8.3.1 小航天器相对于地垂线的运动轨迹建立99
8.3.2 控制系统过渡过程示例100
8.4 小结102
练习题102
第9章 空间系绳系统展开的最优控制器经典综合方法105
9.1 引言105
9.2 基于贝尔曼动态规划的最优控制器设计105
9.3 展开过程最优控制器设计109
9.4 仿真示例110
9.5 小结112
练习题112
第10章 空间系绳系统展开控制系统最优动态滤波器计算的经典方法114
10.1 引言114
10.2 卡尔曼滤波方法114
10.2.1 算法逻辑115
10.2.2 卡尔曼滤波的初值选取116
10.3 空间系绳系统展开过程滤波器设计117
10.3.1 滤波器设计117
10.3.2 仿真示例118
10.4 小结119
练习题120
第11章 空间系绳系统展开的统计学仿真121
11.1 引言121
11.2 数学问题的提出121
11.3 生成随机量121
11.4 统计学仿真及数据处理示例124
11.5 小结125
练习题126
参考文献128
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