Этот курс входит в специализацию ''Специализация Advanced Spacecraft Dynamics and Control'

Hanspeter Schaub

от партнера

Специализация Advanced Spacecraft Dynamics and ControlКолорадский университет в Боулдере

Об этом курсе

Недавно просмотрено: 3 690

This course is part 1 of the specialization Advanced Spacecraft Dynamics and Control. It is a direct continuation of the Coursera specialization Spacecraft Dynamics and Control.  This first course focuses on nonlinear attitude feedback control using a range of angular momentum devices.  The course provides a comprehensive review of prerequisite material.  Next it develops equations of motion of a spacecraft with momentum exchange devices such as reaction wheels (RWs), control momentum gyroscopes (CMGs) and variable speed control moment gyroscopes (VSCMGs). 
The course discusses developing a complex spacecraft simulation with a number VSCMGs and how to approach debugging such complex software.  The use of the work/energy theorem is discussed to assist with debugging the simulation by validating angular momentum, energy, changes in momentum and mechanical power. 

Further, the use of null motion is explored to reconfigure the attitude control devices to avoid singularities and gimbal lock.  The redundancy is exploited to seek control solutions that avoid classical CMG singularities.

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.

Сертификат, ссылками на который можно делиться с другими людьми

Получите сертификат по завершении

100% онлайн

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.

Курс 1 из 3 в программе

Специализация Advanced Spacecraft Dynamics and Control

Продвинутый уровень

Graduate course on Spacecraft Dynamics and Control, background in vector calculus, linear algebra, basic differential equations.

Прибл. 45 часов на выполнение

Английский

Будет ли вашей компании выгодно обучить сотрудников востребованным навыкам?

Попробуйте Coursera для бизнеса

Чему вы научитесь

Developing spacecraft equations of motion with momentum exchange devices
Writing and validating complex spacecraft simulations
Exploiting momentum device nullmotion to avoid singularities.

Приобретаемые навыки

Variable Speed Control Moment Gyroscopes
Control Moment Gyroscopes (CMGs)
Nonlinear Attitude Control
RW Performance Envelopes
Reaction Wheels

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.

Сертификат, ссылками на который можно делиться с другими людьми

Получите сертификат по завершении

100% онлайн

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.

Курс 1 из 3 в программе

Специализация Advanced Spacecraft Dynamics and Control

Продвинутый уровень

Graduate course on Spacecraft Dynamics and Control, background in vector calculus, linear algebra, basic differential equations.

Прибл. 45 часов на выполнение

Английский

Будет ли вашей компании выгодно обучить сотрудников востребованным навыкам?

Попробуйте Coursera для бизнеса

Преподаватели

Hanspeter Schaub

Glenn L. Murphy Chair in Engineering, Professor

Department of Aerospace Engineering Sciences

28 356 учащихся

7 курсов

от партнера

Колорадский университет в Боулдере

Узнайте, как сотрудники ведущих компаний осваивают востребованные навыки

Подробнее о Coursera для бизнеса

Программа курса: что вы изучите

Неделя

Неделя 1

4 ч. на завершение

Revisiting Basics of Spacecraft Kinematics

4 ч. на завершение

8 видео ((всего 116 мин.))

8 видео

Welcome to the Course!2мин

Vector Notation 17мин

Angular Velocity Vector4мин

Vector Differentiation13мин

Direction Cosine Matrix7мин

Principal Rotation Vector17мин

Euler Parameters (Quaternions)23мин

Modified Rodrigues Parameters (MRPs)29мин

7 практических упражнений

Vector Notation10мин

Angular Velocity Vector 10мин

Vector Differentiation30мин

Direction Cosine Matrix10мин

Principal Rotation Vector20мин

Euler Parameters30мин

Modified Rodrigues Parameters (MRPs)30мин

Неделя

Неделя 2

4 ч. на завершение

Revisiting Basics of Spacecraft Kinetics

4 ч. на завершение

7 видео ((всего 101 мин.))

7 видео

Super Particle Theorem17мин

Kinetic Energy6мин

Momentum of a General System4мин

Rigid Body Rotational Angular Momentum10мин

Inertia Matrix Properties53мин

Rigid Bodies Equations of Motion3мин

Rigid Body Kinetic Energy4мин

7 практических упражнений

Super Particle Theorem15мин

Kinetic Energy10мин

Momentum of a General System10мин

Rigid Body Rotational Angular Momentum 15мин

Inertia Matrix Properties 30мин

Rigid Bodies Equations of Motion45мин

Rigid Body Kinetic Energy15мин

Неделя

Неделя 3

7 ч. на завершение

Revisiting the Basics of Nonlinear Spacecraft Control

7 ч. на завершение

11 видео ((всего 158 мин.))

11 видео

Stability Definitions12мин

Stability of a Linearized System14мин

Definite Definitions14мин

Lyapunov Functions12мин

Stability Definitions of Time Dependent Systems4мин

Stability Analysis of Time Dependent Systems22мин

Rigid Body Detumbling16мин

Rigid Body Detumbling (Part 2)13мин

Lyapunov Functions for Attitude Coordinates7мин

3-Axis Attitude Feedback Control27мин

Asymptotic Convergence of Attitude Control11мин

9 практических упражнений

Stability Definitions15мин

Stability of a Linearized System30мин

Definite Definitions20мин

Lyapunov Functions30мин

Stability and Time Dependent Systems30мин

Rigid Body Detumbling20мин

Lyapunov Functions for Attitude Coordinates10мин

3-Axis Attitude Feedback Control1ч 30мин

Asymptotic Convergence of Attitude Control20мин

Неделя

Неделя 4

14 ч. на завершение

VSCMG Dynamics

14 ч. на завершение

12 видео ((всего 139 мин.))

12 видео

Motivation for Studying VSCMG's18мин

VSCMG Coordinate Frames14мин

VSCMG Momentum Vectors15мин

Time Varying Gimbal Frame Vectors15мин

VSCMG Equation of Motion Development9мин

VSCMG Equation of Motion Discussion16мин

RW Motor Torque Equation13мин

CMG Motor Torque Equation5мин

Single RW or CMG Simplification8мин

Spacecraft with Multiple VSCMGs2мин

How to Debug VSCMG Numerical Simulations9мин

Work/Energy Principle for VSCMGs8мин

10 практических упражнений

Motivation for Studying VSCMG's 10мин

VSCMG Coordinate Frames10мин

VSCMG Momentum Vectors45мин

Time Varying Gimbal Frame Vectors30мин

VSCMG Equations of Motion3ч

RW Motor Torque Equation30мин

CMG Motor Torque Equation10мин

Single VSCMG Simulation4ч

Spacecraft Simulation with 4 VSCMGs2ч

Work/Energy Principle for VSCMGs30мин

Специализация Advanced Spacecraft Dynamics and Control: общие сведения

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.).

Часто задаваемые вопросы

Когда я получу доступ к лекциям и заданиям?
Доступ к лекциям и заданиям предоставляется в зависимости от типа регистрации. Если вы проходите курс в режиме слушателя, то получите бесплатный доступ к большинству материалов курса. Чтобы открыть оцениваемые задания и возможность получить сертификат, необходимо будет приобрести прохождение с сертификатом. Это можно сделать во время прохождения в режиме слушателя или после него. Если вы не видите варианта 'Режим слушателя'.
Курс может не предлагаться в режиме слушателя. Попробуйте бесплатную пробную версию или подайте заявку на финансовую помощь.
Курс предлагаться в режиме 'Полный курс, без сертификата'. В нем можно просматривать все материалы, выполнять обязательные задания и получить итоговую оценку. Приобрести дополнительно прохождение с сертификатом в таком случае нельзя.
Что я получу, оформив подписку на специализацию?
Записавшись на курс, вы получите доступ ко всем курсам в специализации, а также возможность получить сертификат о его прохождении. После успешного прохождения курса на странице ваших достижений появится электронный сертификат. Оттуда его можно распечатать или прикрепить к профилю LinkedIn. Просто ознакомиться с содержанием курса можно бесплатно.
Можно ли получить финансовую помощь?
Да. В некоторых программах обучения вы можете подать заявку на получение финансовой помощи или стипендии, если не можете оплатить регистрационный взнос. Если для выбранной вами программы предлагается такая возможность, вы увидите ссылку для подачи заявки на странице описания.
I have not complete the first coursera specialization on "Spacecraft Dynamics and Control". Can I jump right into this advanced version?
No, that is not recommended. This course assumes you know the content of the earlier courses and only provides a review of prerequisite material, not an in depth discussion.

Остались вопросы? Посетите Центр поддержки учащихся.

Обучайте сотрудников и добивайтесь отличных результатов в бизнесе

Откройте для себя Coursera для бизнеса

Attitude Control with Momentum Exchange Devices

Об этом курсе

Чему вы научитесь

Приобретаемые навыки