【调剂】北京石油化工学院2024年16个专业接受调剂
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深情小雨

铁虫 (小有名气)

[求助] 动力学推导已有2人参与

请问大家,想把欧拉方程中,体坐标系角速度转化为轨道系上求解,详细看图片
希望有虫友能够帮忙。谢谢呀

动力学推导
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动力学推导-1
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yhjdmx

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

当轨道坐标系视为惯性系时,欧拉动力学方程是在轨道坐标系下推导的,根据动量矩定理有
d(Iw)/dt=T
但是在轨道坐标系中,转动惯量I,转动角速度w和力矩T都可能随时间变化,因此不易计算,一般不在轨道坐标系上进行计算,需要将其投影到本体坐标系上,得到楼主的第一个公式。公式中的转动角速度是在本体系下投影,可根据坐标转换关系推导出转动角与欧拉角之间的运动学关系,并且将第一个公式中的w用欧拉角代替,积分得到欧拉角后,进而可计算得到轨道坐标系中的转动角速度w。
参考文献:方群. 航天飞行动力学[M]. 西北工业大学出版社, 2015.
2楼2019-09-24 08:50:24
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llltom

铁虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

可能跟你专业不同,没用过轨道系这个名词,可否认为是惯性系?如果是的话,可以往下看看,有问题欢迎探讨。

线速度在体系和惯性系下的转换有个roll,pitch和yaw角组成的旋转阵R可以操作:

Vi=R*Vb --- (1)

对上式求导,进一步有线加速度的关系:

dVi = R * (w × Vb + dVb)  --- (2)

同样地,角速度的坐标转换也是有一个关系的:

wi=H*wb --- (3)

其中H也是与三个姿态角有关的一个坐标转换矩阵。

另外,你第二张图说到角加速?是要求惯性系下的角加速度吗?如果是,你对(3)式求导就可以得到角加速度的转换关系了。

but...就像楼上说的,可能是非常不好用的原因吧,我所接触到的关于角加速度的运算都是在体系下完成的(不排除我见识短哈哈。。),所以我还没在文献上看到过会对(3)式求导计算惯性系下的角加速度的。
3楼2019-09-24 10:41:48
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