【摘要】：針對存在參數(shù)攝動、外部干擾和物理約束的航天器姿態(tài)控制問題,設計了一種魯棒姿態(tài)控制器。基于反演控制策略,先對外環(huán)系統(tǒng)設計了有界虛擬角速度。接著,對顯式存在控制飽和約束的姿態(tài)動力學系統(tǒng)進行變換,分離出存在攝動和干擾的不確定項,并采用自適應更新律估計復合不確定項;再基于障礙Lyapunov函數(shù)設計姿態(tài)控制器,將實際角速度與虛擬角速度的跟蹤誤差,限制在預設有界范圍內,最終在實現(xiàn)全局漸近穩(wěn)定的同時,滿足了角速度有界的約束。最后數(shù)值仿真驗證了姿態(tài)控制器的強魯棒性,低耗能性和航天器的高飛行品質特性。
[Abstract]:A robust attitude controller is designed for spacecraft attitude control problems with parameter perturbation, external disturbance and physical constraints. Based on the inverse control strategy, the bounded virtual quasi-angular velocity is designed for the outer loop system. Secondly, the attitude dynamics system with explicit control saturation constraints is transformed, and the uncertainties with perturbation and disturbance are separated, and the complex uncertainties are estimated by the adaptive updating law. Then the attitude controller is designed based on the obstacle Lyapunov function. The tracking error of actual angular velocity and virtual angular velocity is limited to the pre-bounded range. Finally, the global asymptotic stability is achieved and the angular velocity bounded constraint is satisfied. Finally, the strong robustness, low energy consumption and high flight quality of spacecraft are verified by numerical simulation.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學自動化學院;
【分類號】：V448.22

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李洋;仇原鷹;張軍;彭福軍;;一種撓性航天器的自適應姿態(tài)控制與振動控制[J];振動與沖擊;2009年12期

2 杜輝;張洪華;;一類帶液體晃動航天器的姿態(tài)控制[J];空間控制技術與應用;2010年02期

3 呂振鐸;;地球同步通信廣播衛(wèi)星的兩種姿態(tài)控制方式[J];中國空間科學技術;1990年01期

4 陳有榮;;淺談航天器的姿態(tài)控制[J];慣性世界;1998年03期

5 李雯,肖凱;變軌發(fā)動機工作態(tài)主動式自旋穩(wěn)定姿態(tài)控制[J];宇航學報;2004年02期

6 劉治華;白越;黎海文;賈宏光;吳一輝;;單軸飛輪儲能與姿態(tài)控制系統(tǒng)誤差分析[J];光學精密工程;2006年01期

7 周黎妮;黃海兵;唐國金;;空間站姿態(tài)控制/動量管理一體化控制研究綜述[J];航天控制;2010年02期

8 付慶紅;琚章鋒;李勇;;非正交轉軸剛體姿態(tài)控制[J];火力與指揮控制;2010年03期

9 邢健;齊瑞云;;考慮燃料晃動效應的航天器自適應滑模姿態(tài)控制[J];空間控制技術與應用;2013年02期

10 林來興;斜裝偏置動量三軸姿態(tài)控制[J];航天控制;1984年03期

相關會議論文 前10條

1 尹彪;劉磊;王永驥;;火箭姿態(tài)控制與故障重構的研究[A];中國自動化學會中南六�。▍^(qū)）2010年第28屆年會·論文集[C];2010年

2 池榮虎;于鐳;隋樹林;;無模型姿態(tài)控制理論與技術[A];中國宇航學會深空探測技術專業(yè)委員會第四屆學術年會論文集[C];2007年

3 呂文軍;戈新生;;基于能量的3D剛體擺的姿態(tài)控制研究[A];第七屆全國多體系統(tǒng)動力學暨第二屆全國航天動力學與控制學術會議會議論文集[C];2011年

4 鄒奎;戈新生;;基于分層滑模方法的3D剛體擺的姿態(tài)控制[A];第七屆全國多體系統(tǒng)動力學暨第二屆全國航天動力學與控制學術會議會議論文集[C];2011年

5 翟坤;寶音賀西;;柔性太陽帆多體復合姿態(tài)控制研究[A];第七屆全國多體系統(tǒng)動力學暨第二屆全國航天動力學與控制學術會議會議論文集[C];2011年

6 李連仲;王欣;;基于箭體系的最佳解耦姿態(tài)控制方法[A];全國第十二屆空間及運動體控制技術學術會議論文集[C];2006年

7 黃興宏;徐世杰;;欠驅動航天器的一種姿態(tài)控制方案研究[A];全國第十二屆空間及運動體控制技術學術會議論文集[C];2006年

8 吳忠;趙建輝;趙剡;;空間站姿態(tài)控制/動量管理的非線性方法[A];第二十三屆中國控制會議論文集（上冊）[C];2004年

9 肖冰;胡慶雷;馬廣富;;小衛(wèi)星改進型自適應反步姿態(tài)控制[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

10 吳忠;趙建輝;;空間站姿態(tài)控制/動量管理系統(tǒng)的周期性擾動抑制[A];第二十四屆中國控制會議論文集（下冊）[C];2005年

相關重要報紙文章 前3條

1 鄒麗梅 陳耀群;江蘇科大聲納拖曳系統(tǒng)姿態(tài)控制研究項目通過鑒定[N];中國船舶報;2005年

2 本報記者 于淼;“蚱蜢”:蹦得高 回得來[N];中國航天報;2013年

3 本報駐日本記者 陳超;長途跋涉累累傷[N];科技日報;2005年

相關博士學位論文 前10條

1 劉治華;雙功能飛輪控制方法的研究[D];中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所）;2006年

2 周黎妮;考慮動量管理和能量存儲的空間站姿態(tài)控制研究[D];國防科學技術大學;2009年

3 蔡鵬;撓性航天器建模與姿態(tài)控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

4 胡立坤;一類簇狀剛撓航天器模型與逆系統(tǒng)方法姿態(tài)控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

5 關新;高分辨率遙感衛(wèi)星隔振與姿態(tài)控制一體化設計[D];清華大學;2012年

6 白圣建;撓性航天器的剛柔耦合動力學建模與姿態(tài)控制[D];國防科學技術大學;2011年

7 畢勝;變結構飛行器的多剛體建模和姿態(tài)控制[D];中國科學技術大學;2010年

8 錢山;在軌服務航天器相對測量及姿態(tài)控制研究[D];國防科學技術大學;2010年

9 李爭學;柔性飛行器姿態(tài)魯棒控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

10 張龍;充液航天器的魯棒輸出反饋姿態(tài)控制[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 李敏行;非線性控制理論在三軸轉臺姿態(tài)控制中的應用[D];西北工業(yè)大學;2001年

2 張弛;考慮姿態(tài)控制成本的結構拓撲優(yōu)化[D];大連理工大學;2006年

3 趙璇;空間軌道轉移飛行器姿態(tài)控制視景仿真技術研究[D];沈陽理工大學;2012年

4 黃兵旺;撓性衛(wèi)星H_∞回路成形姿態(tài)控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

5 劉曉偉;登月飛行器軟著陸末端姿態(tài)控制[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

6 劉冰;組合航天器控制分配方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

7 周稼康;撓性衛(wèi)星動力學建模與姿態(tài)控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

8 徐樂;主動磁控小衛(wèi)星自抗擾姿態(tài)控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

9 馮香枝;衛(wèi)星儲能/姿控兩用飛輪在能量回饋狀態(tài)下的姿態(tài)控制問題研究[D];東華大學;2005年

10 通雁輝;撓性航天器的姿態(tài)控制及振動抑制研究[D];東北大學;2009年

，

本文編號：2444714