西北工大836航天器控制原理大纲.docx

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1、西北工大836航天器控制原理教学大纲教学目的航天器控制原理是高等学校航天类专业高年级本科生的一门必修的重要专业理论科, 它是为培养高质量的航天控制学科专门人才服务的。通过本课程的学习，使学生获得以下航天控制专业基础知识：回航天器控制的基本概念；EI航天器的轨道和姿态运动学与动力学；国航天器控制系统总体结构；航天器姿态被动稳定和主动稳定系统的模式和基本原理；际航天器姿态机动控制的主要模式和原理；回航天器导航原理、轨道控制的各种概念和方法；三类我人航天器基本结构、功能及导航、制导与控 制的方法和系统结构。通过课程学习，使学生对航天器控制的建模、控制系 统总体、原理方法和发展方向有较为全面的认识，为

2、今后 从事这一领域的研究和工作打下一个良好的基础。内容要求hj航天器控制的基本概念 了解世界航天技术发展的概况； 掌握航天器的分类与系统组成： 掌握航天器控制的基本概念。E航天器的轨道和姿态运动学与动力学 掌握航天器轨道基本定律； 牢固掌握二体轨道力学和运动方程； 了解航天器轨道的几何特性； 牢固掌握航天器轨道描述； 掌握航天器轨道摄动； 牢固掌握航天器姿态运动学和动力学； 牢固掌握航天器一般运动方程； 了解姿态干扰力矩。航天器控制系统总体结构 掌握七种姿态敏感器的工作原理与性能比较； 掌握三种执行机构及其性能比较； 了解星载计算机发展状况； 掌握姿态控制系统的任务与分类。航天器姿态被动稳定、

3、主动稳定系统的模式和基本原理 掌握自旋卫星的稳定性和章动性； 了解双自旋卫星稳定系统： 掌握重力梯度稳定系统； 了解其它被动姿态稳定系统； 牢固掌握喷气推力姿态稳定原理及非线性控制率； 牢固掌握飞轮姿态稳定系统原理及组成。目航天器姿态机动控制的主要模式和原理； 牢固掌握自旋卫星喷气姿态机动原理； 掌握自旋卫星磁线圈姿态机动原理； 掌握航天器姿态捕获。国航天器导航原理、轨道控制的各种概念和方法； 掌握航天器导航的概念与分； 了解航天器自主导航系统； 牢固掌握航天器轨道机动与轨道保持；, 掌握航天器交会对接与再入返回控制。/三类载人航天器基本结构、功能及导航、制导与控制的方法和系统结构。 了解载人

4、飞船控制技术； 了解航天飞机制导与控制； 了解空间站控制技术。重点难点课程的重点、难点内容： 航天器控制原理课程的内容很多，但是课程的重点和难点是 航天器控制的基本概念、基本原理、基本模式和基本方法，具体有：航天器的轨道和姿态运动方程航天器的轨道干扰力和姿态干扰力矩航天器控制系统敏感器工作原理航天器飞轮执行机构和推力器的工作原理/航天器姿态自旋稳定被动稳定原理和章动阻尼航天器重力梯度稳定原理和天平动阻尼航天器姿态主动稳定模式和基本原理基于推力器系统的三轴稳定控制原理基于飞轮的航天器三轴稳定控制原理被动稳定航天器的姿态机动控制模式三轴稳定航天器的姿态机动与姿态捕获航天器导航（轨道确定）与轨道控制

5、的概念、模式和方法现代载人航天器制导、导航与控制系统的结构和特点航天器控制系统的总体概念与工程实现解决办法：为使学生很好地掌握以上重点和难点，在教学中我们重视以下几个方面：3重视航天器控制的基本概念重点讲解，突出基本概念，使学生牢固掌握基本概念，为 后续学习航天器控制的各部分内容打下基础。El重视航天器控制总体的介绍，不仅讲述控制方法，而且介绍航天器控制的敏感器、执 行机构和星载控制计算机的工作原理和基本结构，一开始就使得同学们建立起航天器控制总 体的概念和思想，这是本课程教学的一个重要特色。重视点、面结合，重点深入地讲解若干种航天器的基本被动控制模式和主动控制模式 和原理，再从面上拓展到其他

6、组合与变形的控制模式。使得学生能够自然地、较好地理解目 前常见的各种航天器控制模式。这样，教学逻辑性强，能发挥学生的学习能动性。教学内容将共性与特性相结合，以各类型航天器控制的共性为主，既包括讲授航天器 控制的基本知识、基本原理和基本方法等经典内容，乂包括了载人航天器的最新技术，以适 应航天器控制技术的飞速发展，力求教学内容的先进性，也提高学生的学习兴趣。回重视工程性和理论性的结合，该课程是一门工程性很强的课程，所以在理论教学过程 中，尽可能融入相关工程实例以及主讲教师在科研中的新研究成果和实际工程中的体会，保 证教学内容的实用性，让学生学而知用。国注重由浅入深，循序渐进的教学方法，力求教学法符合本科生的认识和理解的特点， 易学易懂；并且充分利用本课程教学网站上丰富的网络资源方便学生自学、自测和复习。口充分发挥实验教学作用，使学生在实验中加深理解教学内容，并理论联系实际。?充分发挥多媒体教学作用，引入大量的视频、动画和图片帮助学生理解掌握知识。