零角動(dòng)量欠驅(qū)動(dòng)航天器逆最優(yōu)穩(wěn)定控制律設(shè)計(jì)
本文選題:零角動(dòng)量 + 欠驅(qū)動(dòng)航天器 ; 參考:《宇航學(xué)報(bào)》2016年06期
【摘要】:研究輪控式零角動(dòng)量欠驅(qū)動(dòng)航天器姿態(tài)最優(yōu)穩(wěn)定控制問題。考慮到該類型航天器不存在定常光滑穩(wěn)定控制律的特點(diǎn),通過Lyapunov直接法和Backstepping方法設(shè)計(jì)了一種非線性不連續(xù)反饋控制律,同時(shí)得到控制Lyapunov函數(shù)(CLF),并由此得到逆最優(yōu)穩(wěn)定控制律。該控制律可以避開求解Hamilton-Jacobi方程,最小化某一代價(jià)函數(shù),同時(shí)具有扇形穩(wěn)定裕度,對(duì)輸入不確定性具有一定的魯棒性。數(shù)學(xué)仿真結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的非線性不連續(xù)反饋控制律能夠使姿態(tài)漸近穩(wěn)定至平衡點(diǎn),并具有最優(yōu)性,以及在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量存在不確定性時(shí),扇形穩(wěn)定裕度使系統(tǒng)具有一定的魯棒性。
[Abstract]:The optimal attitude stability control of a spacecraft with zero angular momentum underactuation is studied. Considering that there is no steady smooth stable control law for this type of spacecraft, a nonlinear discontinuous feedback control law is designed by Lyapunov direct method and backstepping method, and the control Lyapunov function is obtained, and the inverse optimal stability control law is obtained. The control law can avoid solving Hamilton-Jacobi equation, minimize a cost function, and have sector stability margin, so it is robust to input uncertainty. The mathematical simulation results show that the designed nonlinear discontinuous feedback control law can make the attitude asymptotically stable to the equilibrium point, and has the optimality, and when the moment of inertia is uncertain, The sector stability margin makes the system robust.
【作者單位】: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)衛(wèi)星技術(shù)研究所;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(61203185)
【分類號(hào)】:V448.22
【參考文獻(xiàn)】
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1 張洪華;王芳;胡錦昌;王澤國;;欠驅(qū)動(dòng)撓性航天器的全姿態(tài)控制[J];宇航學(xué)報(bào);2015年04期
2 翟艷霞;胡慶雷;徐梁;霍星;;輸入有界的自由漂浮柔性空間機(jī)器人軌跡跟蹤控制[J];控制理論與應(yīng)用;2012年03期
3 張洪華;王芳;;欠驅(qū)動(dòng)撓性航天器的單軸指向控制[J];宇航學(xué)報(bào);2011年07期
4 石忠;王永智;胡慶雷;;基于多項(xiàng)式插值的自由漂浮空間機(jī)器人軌跡規(guī)劃粒子群優(yōu)化算法[J];宇航學(xué)報(bào);2011年07期
5 陳雪芹;耿云海;王峰;張迎春;;衛(wèi)星姿態(tài)容錯(cuò)控制系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)逆最優(yōu)控制[J];中國空間科學(xué)技術(shù);2008年02期
6 王芳;張洪華;;欠驅(qū)動(dòng)剛性航天器旋轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定研究[J];宇航學(xué)報(bào);2007年05期
7 裴辛哲,劉志遠(yuǎn),裴潤;控制受限的移動(dòng)機(jī)器人魯棒跟蹤控制器設(shè)計(jì)(英文)[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2003年06期
【共引文獻(xiàn)】
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1 宋道U,
本文編號(hào):2032780
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