Este curso forma parte de Programa especializado: Advanced Spacecraft Dynamics and Control

Hanspeter Schaub

Ofrecido Por

Programa especializado: Advanced Spacecraft Dynamics and ControlUniversidad de Colorado en Boulder

Acerca de este Curso

This capstone course is the 3rd and final course of the specialization Advanced Spacecraft Dynamics and Control. It assumes you have completed the prior courses on "Attitude Control with Momentum Exchange Devices" and "Analytical Mechanics for Spacecraft Dynamics".  This project course investigates the dynamics of a complex spacecraft system where there is a rigid hub onto which a hinged panel is attached.  This simulates a spacecraft with a time varying geometry.
First, the three-dimensional kinematics of this system are explored.  Analytical relationships of the body and panel position and velocity states are derived, and the center of mass properties of this system are explored.

Next, a simplified system is used to use Lagrange's equations of motion to predict the dynamical response.  With these differential equations we are then able to apply attitude control torques and investigate the rotational response if the spacecraft hub has a spring-hinged panel attached.  Two open-loop control torque solutions are investigated.  The classical minimum time bang-bang control solution is applied first, illustrating how such a control can yield unwanted panel oscillations.  Finally, a filtered version of the bang-bang control is applied to illustrated how the panel oscillations can be significantly reduced at the cost of a slightly longer nominal maneuver time.

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Programa especializado: Advanced Spacecraft Dynamics and Control

Nivel avanzado

rigid body kinematics and kinetics, analytical mechanics, control theory

Aprox. 16 horas para completar

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Qué aprenderás

How to create and validate a simulation of a spacecraft with a hinged panel.
Investigate spacecraft dynamics with a time varying geometry.

Habilidades que obtendrás

input shaped attitude control
time varying geometry
spacecraft simulation
center of mass properties

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Instructor

Hanspeter Schaub

Glenn L. Murphy Chair in Engineering, Professor

Department of Aerospace Engineering Sciences

28.841 alumnos

7 cursos

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Programa - Qué aprenderás en este curso

Semana1

Semana 1

4 minutos para completar

Introduction to the Capstone Project

4 minutos para completar

1 video (Total 4 minutos)

Semana2

Semana 2

5 horas para completar

3D Spacecraft Hub-Panel System

5 horas para completar

1 lectura

Semana3

Semana 3

11 horas para completar

Planar Rotation Control using Bang-Bang and Filtered Control Solutions

In this module we develop the differential equations of motion of the hub-panel spacecraft system that is constrained to rotate about a single axis. Two different open-loop torque solutions are applied to reorient the spacecraft from rest to a new stationary attitude. The impact of filtering a classical bang-bang control solution is investigated by apply a first-order low-pass filter to the control input.

11 horas para completar

1 lectura

Acerca de Programa especializado: Advanced Spacecraft Dynamics and Control

This Specialization on advanced spacecraft dynamcis and control is intended for experienced spacecraft dynamics and GNC engineers and researchers. It is assumed the viewer has completed the prior spacecraft dynamics specialization already. Through 3 courses we cover the topics of momentum-based attitude dynamics and control, we derive analytical methods to model complex spacecraft systems, and finally conclude with a captstone project course. After this course you will be prepared to model the dynamics of spacecraft systems with time varying components (reacton wheels, CMS, deployable panels, etc.).

Preguntas Frecuentes

¿Cuándo podré acceder a las lecciones y tareas?
El acceso a las clases y las asignaciones depende del tipo de inscripción que tengas. Si tomas un curso en modo de oyente, verás la mayoría de los materiales del curso en forma gratuita. Para acceder a asignaciones calificadas y obtener un certificado, deberás comprar la experiencia de Certificado, ya sea durante o después de participar como oyente. Si no ves la opción de oyente:
es posible que el curso no ofrezca la opción de participar como oyente. En cambio, puedes intentar con una Prueba gratis o postularte para recibir ayuda económica.
Es posible que el curso ofrezca la opción 'Curso completo, sin certificado'. Esta opción te permite ver todos los materiales del curso, enviar las evaluaciones requeridas y obtener una calificación final. También significa que no podrás comprar una experiencia de Certificado.
¿Qué recibiré si me suscribo a este Programa especializado?
Cuando te inscribes en un curso, obtienes acceso a todos los cursos que forman parte del Programa especializado y te darán un Certificado cuando completes el trabajo. Se añadirá tu Certificado electrónico a la página Logros. Desde allí, puedes imprimir tu Certificado o añadirlo a tu perfil de LinkedIn. Si solo quieres leer y visualizar el contenido del curso, puedes auditar el curso sin costo.
¿Hay ayuda económica disponible?
Sí. En ciertos programas de aprendizaje, puedes postularte para recibir ayuda económica o una beca en caso de no poder costear los gastos de la tarifa de inscripción. Si hay ayuda económica o becas disponibles para tu selección de programa de aprendizaje, verás un enlace para postularte en la página de descripción.

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Advanced Capstone Spacecraft Dynamics and Control Project

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