带附件充液航天器非线性姿态动力学与控制研究

建立耦合系统的动力学模型，采用谱方法、数值方法及等效力学模型方法，多尺度、多角度、多层次研究非线性耦合系统。解决复杂腔体中复杂边界条件下自由液面追踪问题，重点考虑微重力环境下表面张力及接触线动力学和接触角滞后问题。探讨液体内共振、次生模态、面外模态对航天器姿态运动的影响。研究柔性附件、伸展附件、展开附件、运动部件和液体晃动的耦合动力学问题；重视现代非线性动力学方法的应用，采用拟哈密顿系统理论、高维系统的中心流形理论、Lyapunov-Schmidt约化方法、Melnikov方法等对耦合系统中的静态及动态分岔问题、混沌问题、全局稳定性问题进行深入探讨和研究。研究航天器的姿态预测，定向及大角度姿态机动问题；探索各种控制策略，重点对时间多尺度控制方法进行研究。主要成果包括发展和创新求解非线性耦合系统的理论和方法；划分关键参数空间、确定各种临界参数、优化模型、提供可靠的计算机仿真软件。