This course trains you in the skills needed to program specific orientation and achieve precise aiming goals for spacecraft moving through three dimensional space. First, we cover stability definitions of nonlinear dynamical systems, covering the difference between local and global stability. We then analyze and apply Lyapunov's Direct Method to prove these stability properties, and develop a nonlinear 3-axis attitude pointing control law using Lyapunov theory. Finally, we look at alternate feedback control laws and closed loop dynamics.
Control of Nonlinear Spacecraft Attitude Motion
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Control of Nonlinear Spacecraft Attitude Motion
Dieser Kurs ist Teil von Spezialisierung Spacecraft Dynamics and Control
Dozent: Hanspeter Schaub
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Stufe Fortgeschritten
Für Personen mit Branchenerfahrung konzipiert
Es dauert 31 Stunden
3 Wochen bei 10 Stunden pro Woche
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Was Sie lernen werden
Differentiate between a range of nonlinear stability concepts
Apply Lyapunov’s direct method to argue stability and convergence on a range of dynamical systems
Develop rate and attitude error measures for a 3-axis attitude control using Lyapunov theory
Analyze rigid body control convergence with unmodeled torque
Wichtige Details
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22 Aufgaben
Unterrichtet in Englisch
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In diesem Kurs gibt es 4 Module
Discusses stability definitions of nonlinear dynamical systems, and compares to the classical linear stability definitions. The difference between local and global stability is covered.
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12 Videos7 Aufgaben
Lyapunov's direct method is employed to prove these stability properties for a nonlinear system and prove stability and convergence. The possible function definiteness is introduced which forms the building block of Lyapunov's direct method. Convenient prototype Lyapunov candidate functions are presented for rate- and state-error measures.
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14 Videos7 Aufgaben
A nonlinear 3-axis attitude pointing control law is developed and its stability is analyized using Lyapunov theory. Convergence is discussed considering both modeled and unmodeled torques. The control gain selection is presented using the convenient linearized closed loop dynamics.
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8 Videos5 Aufgaben
Alternate feedback control laws are formulated where actuator saturation is considered. Further, a control law is presented that perfectly linearizes the closed loop dynamics in terms of quaternions and MRPs. Finally, the 3-axis Lyapunov attitude control is developed for a spacecraft with a cluster of N reaction wheel control devices.
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6 Videos3 Aufgaben1 peer review
Dozent
Lehrkraftbewertungen
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Empfohlen, wenn Sie sich für Physics and Astronomy interessieren
ISAE-SUPAERO
University of Colorado Boulder
University of Colorado Boulder
Northwestern University
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Felipe M.
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JP
5
Geprüft am 26. Sep. 2020
PP
5
Geprüft am 26. Nov. 2020
MA
4
Geprüft am 29. Mai 2019
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