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  更多相關(guān)文章： 航天器姿態(tài)跟蹤控制 自適應(yīng)控制 Backstepping控制 內(nèi)�？刂评碚�(IMC) Lyapunov方法

【摘要】：隨著太空探索技術(shù)的發(fā)展,航天器的姿態(tài)跟蹤控制一直是航天器技術(shù)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)問題之一。本論文針對航天器姿態(tài)跟蹤控制系統(tǒng)中存在的實(shí)際問題進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容如下:首先,采用修正羅德里格參數(shù)(MRP)對航天器姿態(tài)進(jìn)行全局的非奇異描述,并基于此構(gòu)建航天器姿態(tài)跟蹤誤差動(dòng)力學(xué)方程及誤差運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。其次,針對航天器姿態(tài)跟蹤控制中轉(zhuǎn)動(dòng)慣量矩陣不確定性和干擾抑制問題,設(shè)計(jì)了基于Backstepping控制設(shè)計(jì)方法的自適應(yīng)控制律�？刂扑惴ɡ镁仃嚨淖蟀霃埩糠e處理轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的不確定參數(shù),并設(shè)計(jì)了自適應(yīng)控制項(xiàng),對不確定性參數(shù)進(jìn)行辨識,采用內(nèi)�？刂评碚�(IMC)實(shí)現(xiàn)了航天器無靜差的擾動(dòng)抑制。并運(yùn)用Lyapunov穩(wěn)定性理論證明了所設(shè)計(jì)控制器能夠達(dá)到對航天器期望目標(biāo)姿態(tài)的全局漸近跟蹤控制。最后通過Simulink軟件,數(shù)值仿真驗(yàn)證了其有效性。最后,針對航天器姿態(tài)跟蹤控制中控制輸入受限問題,本論文引入雙曲正切函數(shù),在跟蹤控制器設(shè)計(jì)過程中與修正羅德里格參數(shù)自身的性質(zhì)進(jìn)行結(jié)合,使控制輸入受限問題得到良好解決。其中,針對控制器設(shè)計(jì)過程中的可調(diào)參數(shù),本論文設(shè)計(jì)了基于遺傳算法的控制參數(shù)優(yōu)化算法。最后Simulink實(shí)例仿真驗(yàn)證了控制器具有很好的跟蹤控制性能。
【關(guān)鍵詞】：航天器姿態(tài)跟蹤控制 自適應(yīng)控制 Backstepping控制 內(nèi)�？刂评碚�(IMC) Lyapunov方法
【學(xué)位授予單位】：渤海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V448.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 課題研究背景及意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-13
• 1.3 本論文主要研究內(nèi)容13-14
• 2 航天器姿態(tài)控制相關(guān)數(shù)學(xué)模型與控制理論基礎(chǔ)14-27
• 2.1 航天器數(shù)學(xué)模型14-15
• 2.2 航天器姿態(tài)參數(shù)描述15-19
• 2.3 控制理論基礎(chǔ)19-26
• 2.3.1 Lyapunov穩(wěn)定性理論19-20
• 2.3.2 Backstepping控制理論20-21
• 2.3.3 內(nèi)模控制理論21-24
• 2.3.4 矩陣的半張量積24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 考慮轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不確定參數(shù)和外界干擾的姿態(tài)跟蹤控制算法27-43
• 3.1 引言27
• 3.2 系統(tǒng)描述和問題形成27-29
• 3.3 內(nèi)�？刂破髟O(shè)計(jì)29-30
• 3.4 姿態(tài)跟蹤自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì)30-35
• 3.5 仿真實(shí)例35-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 4 基于雙曲正切函數(shù)的輸入受限姿態(tài)跟蹤控制43-56
• 4.1 引言43
• 4.2 問題描述43
• 4.3 航天器姿態(tài)跟蹤控制目標(biāo)43-44
• 4.4 考慮輸入受限的姿態(tài)跟蹤自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì)44-48
• 4.5 基于遺傳算法的控制器參數(shù)優(yōu)化48-50
• 4.6 仿真實(shí)例50-55
• 4.7 本章小結(jié)55-56
• 總結(jié)與展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62-63
• 致謝63-64

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1065816