题目：组合航天器释放分离动力学控制研究

随着航天技术的不断发展，越来越多的航天任务要求航天器完成各种释放、分离任务。因此，对组合航天器释放分离动力学以及控制的研究具有十分重要的意义。本论文基于工程背景，研究组合航天器的分离动力学与控制问题。针对分离前后组合航天器变质量、变惯量，以及分离过程带来的大干扰的特性，本文基于退步设计方法设计了自适应姿态控制器，并证明了系统的渐近稳定性。然后，在此基础上，采用非线性阻尼算法，为该系统设计了鲁棒自适应控制器，并证明了该控制器可以保证系统的全局一致终极有界性。针对所研究的系统，本文利用ADAMS虚拟样机软件和MATLAB/Simulink进行了系统建模和联合仿真。通过数值仿真，验证了所设计的控制器的有效性。针对组合航天器在轨释放/分离的安全速度设计问题，在考虑母星机动变轨约束条件下，基于C-W方程推导了分离速度的解析表达式，并与考虑了多种摄动因素的数值解进行了对比，显示出解析表达式的误差在工程允许的范围内，并具有很小的计算量。为在轨释放安全分离速度的确定提供了一种迅速准确的解析算法。