磁主动推进剂管理装置 (MAPMD) 系统旨在解决液体推进剂太空飞行中晃动造成的安全隐患。这种创新的磁主动晃动控制系统通过减少质量、改善表面波抑制和最大限度地减少体积侵入 (Santhanam 2012) 超越了传统的被动晃动挡板。在 Embry-Riddle 航空大学和 Carthage 学院合作进行的先前战斗实验中,观察到了残余晃动抑制,但由于控制力不足,有效的晃动阻尼未达到我们的预期。我们正在用多层超高磁导率金属玻璃膜重新设计磁膜,并正在开发载流线圈的优化配置,以增加磁力和磁场性能。这些进步有望将 MAPMD 系统的技术就绪水平 (TRL) 从 3 提升到 4,从而为微重力飞行测试铺平道路。 MAPMD 系统有望通过积极管理晃动动力学来提高液体推进剂太空飞行的安全性和性能。
首先感谢 Didier Clouteau 和 Jean-François Deü 教授同意带回我的论文手稿,以及 Fabrice Thouverez 教授同意审查我的论文,感谢他们全身心投入阅读这份手稿并参加我的论文评审。现在我要感谢我的论文指导者 Christian Soize 教授,感谢他的严谨以及他在这三年的论文中给予我的时间。我还要感谢我的主管 Evangéline Capiez-Lernout 和 Moustapha Mbaye 的投资、帮助和建议。我还要感谢所有赛峰科技公司、MSME 实验室的长期和临时工作人员,特别是 118 办公室的安东尼、布莱恩、贾斯汀、昆汀、文森特,感谢他们营造的良好氛围以及他们一贯的良好态度。幽默。最后,我要感谢我的家人和艾米莉的出席和支持。
本文重点介绍滑模观测器的设计,以估计晃动质量的位置和速度状态。这些状态随后用作姿态控制器的反馈信号。简单的比例微分 (PD) 刚体控制器无法安全地执行姿态命令,否则会遇到稳定性问题,即使在稳定状态下,非零晃动质量位置也会导致旋转角度抖动。通过晃动状态反馈,即使是非最优 PD 控制器也会在有限的执行器活动下表现出平滑的响应。然而,观测器的晃动模型参数的轻微不确定性会对控制器性能产生负面影响,从而增加液体的振幅和振荡行为。需要额外的观测器来估计正确的参数值。更强大的增量非线性动态逆控制器可以改善控制器响应,但需要进一步开发,例如,在反馈回路中加入陷波滤波器。
第 1 节 总则 ·· ... ·· ... ········································· 25 第 8 节 客船客舱阳台的保护 ················································ 26