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考虑推力器安装偏差的航天器姿态机动有限时间控制
  • ISSN号:1000-8152
  • 期刊名称:控制理论与应用
  • 时间:2013.4.4
  • 页码:417-424
  • 分类:V448.2[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学航天学院,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项(61004072,61273175); 高校博士点专项科研基金资助项目(20102302110031); 2011年度教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-11-0801); 黑龙江省青年科学基金资助项目(QC2012C024)
  • 相关项目:航天器执行器故障的输出反馈容错控制研究
中文摘要:

针对航天器快速姿态机动控制问题,考虑存在参数不确定性、外部干扰、推力器安装偏差以及控制输入饱和受限的多约束条件下,提出了一类自适应终端滑模有限时间控制方法,显式地引入推力器输出的饱和幅值,确保闭环系统在有限时间内快速收敛到滑模面的邻域内;同时,通过引入参数自适应学习律,使得控制器的设计不依赖于参数不确定性、外部干扰以及推力器安装偏差信息;此外,基于Lyapunov稳定性定理对所提出的控制器进行了理论分析.并通过给定某型航天器参数进行了数值仿真,结果表明在考虑多约束情况下,系统具有较快的收敛速度,且具有很好的动态性能,从而验证了所设计方案的有效性、可行性.

英文摘要:

An adaptive terminal sliding-mode-based finite-time control scheme is proposed for the attitude maneuver control of a spacecraft, in which the parameters uncertainty, external disturbances, thruster misalignment and input saturation are taken into account simultaneously. By considering the saturation magnitude of the thruster output, this scheme ensures the closed-loop for a rapid convergence into the neighborhood of the sliding surface in a finite period of time. The self-adaptive law for the parameters makes the control design independent of the parameter uncertainty, the external disturbances and the thruster misalignment. The controller is analyzed by using Lyapunov stability theorem. Numerical simulation is performed on an aircraft model with given parameters. Experimental results show a rapid-convergence and desired performances when multiple constraints are considered, thus, validating the effectiveness and feasibility of the designed scheme.

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期刊信息
  • 《控制理论与应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:华南理工大学 中国科学院数学与系统科学研究院
  • 主编:胡跃明
  • 地址:广州五山路华南理工大学3号楼516室
  • 邮编:510640
  • 邮箱:aukzllyy@scut.edu.cn
  • 电话:020-87111464
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-8152
  • 国内统一刊号:ISSN:44-1240/TP
  • 邮发代号:46-11
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21084