控制系统设计任务书.doc

控制系统设计课程设计任务书一 课程设计的目的1、通过本课程设计，使学生加深对所学课程内容的理解和掌握；2、熟练应用Matlab/Simulink软件解决现实中的控制器设计问题；3、培养查阅科技文献，提炼科学问题，应用现有商业软件解决实际问题和撰写科技报告的初步能力；4、了解航空航天领域一些前沿的控制问题。二 课程设计的背景以航天器编队飞行为任务背景，设计一个考虑能量最省和控制误差最小的控制器，使编队卫星系统在所耗能量最小化的情况下，高精度完成预定目标。编队卫星的相对运动模型为其中：为地球引力常数，为参考卫星轨道半径；为参考卫星平均角速度；为伴随卫星相对参考卫星的位置矢量，其相对为小量；为需要设计的控制力，它由伴随卫星的发动机提供。由于相对为小量，编队卫星系统控制器设计所需的线性化模型为编队卫星系统控制器所要根据的理想运动为其中编队卫星理想运动的初始条件为，其解为下图所示，表明设计的卫星编队在地面的投影为圆形。控制器的设计目标函数最小，约束条件、三 课程设计的内容1、查询编队卫星动力学原理和控制器设计相关文献，完成不少于500字的研究背景综述；2、在文献阅读的基础上，理解编队卫星的相对运动模型的意义，建立编队卫星相对动力学模型的Simulink模型；3、应用课程中所学的内容，进行编队卫星动力学特性分析，研究动力学系统阶跃响应和脉冲响应；4、在研究对象动力学特性分析的基础上，建立对象的控制模型；5、综合应用课程所学内容，设计最优控制器，并通过MatlabSimulink实现；6、撰写课程设计报告。四 课程设计进度安排要求学生统一在学院机房，要求2周完成。2周进度安排如下序号项目时间1熟悉simulink的使用和控制器设计的过程与方法1天2查询相关文献，完成研究背景综述1天（晚上查资料，白天在机房阅读）3建立相对动力学模型的Simulink模型，进行编队卫星动力学特性分析1天4建立对象的控制模型2天5综合应用课程所学内容，设计最优控制器2天6分析控制结果，改进控制器7撰写课程设计报告2天五 考核与成绩评定课程设计采取优、良、中、及格、不及格制，成绩包含三部分：完成报告60%，报告质量40%。无故缺席2次，成绩不及格；迟到3次，按一次缺席计算。必修独立完成，抄袭他人的按不及格处理，被抄袭者成绩下调一个等级。六 课程设计报告的编写规范1、基本要求课程设计报告要求不少于5000字，A4纸打印。2、课程设计报告的基本结构和要求1）封面。采用统一格式； 2）任务书。采用统一格式； 3）中文摘要。对报告内容进行简单描述，说明报告要干什么、怎么干的、取得了什么结果，要求不超过500字，不得出现公式和图表（小四，宋体，1.5倍行距）； 4）目录，要求通过word自动生成；5）正文（一级目录采用任务书的模式，二三级目录格式自定，正文为小四，楷体，1.5倍行距）. 研究背景综述；. 相对动力学模型的建模与仿真；. 编队卫星动力学特性分析；. 对象的控制模型建立；. 最优控制的设计与MatlabSimulink实现；. 控制器的仿真验证6）参考文献 控制系统设计课程设计报告课程内容： 编队卫星控制 专业： 探测