編隊(duì)航天器系統(tǒng)有限時(shí)間姿態(tài)協(xié)同控制
發(fā)布時(shí)間:2021-08-26 04:51
隨著近年來網(wǎng)絡(luò)通信和計(jì)算機(jī)的發(fā)展,航天器編隊(duì)飛行的姿態(tài)協(xié)調(diào)控制問題已經(jīng)吸引了數(shù)學(xué)和控制領(lǐng)域的專家學(xué)者們的極大關(guān)注.對執(zhí)行器正常工作的編隊(duì)航天器系統(tǒng)姿態(tài)協(xié)調(diào)控制的研究上給出了許多有益的結(jié)果.考慮執(zhí)行器故障情況,本文在干擾存在時(shí),對編隊(duì)航天器系統(tǒng)的有限時(shí)間姿態(tài)協(xié)同控制作出了分析研究,主要完成了以下的工作內(nèi)容:首先,介紹了所研究的航天器系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,主要有姿態(tài)動力學(xué)模型以及運(yùn)動學(xué)模型,代數(shù)圖論的基本概念,以及本文所用到的相關(guān)的定義與引理.其次,在執(zhí)行器正常工作時(shí),對編隊(duì)航天器系統(tǒng)的姿態(tài)同步與協(xié)同跟蹤問題進(jìn)行了研究.在存在外界干擾的情況下,給出自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器來保證系統(tǒng)有限時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定.之后,在執(zhí)行器故障時(shí),對編隊(duì)航天器系統(tǒng)姿態(tài)容錯(cuò)控制進(jìn)行了研究.首先考慮偏移故障,設(shè)計(jì)自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制律,然后考慮執(zhí)行器部分失效和偏移故障,設(shè)計(jì)控制律,基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論和有限時(shí)間理論,使系統(tǒng)能在有限時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定.最后,對給出的控制律進(jìn)行數(shù)值仿真驗(yàn)證,來確保所提出的控制律的有效性.
【文章來源】:黑龍江大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
abstract
符號說明
第1章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 編隊(duì)航天器系統(tǒng)姿態(tài)協(xié)同與跟蹤的研究現(xiàn)狀
1.2.2 執(zhí)行器故障的航天器姿態(tài)控制研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 預(yù)備知識
2.1 數(shù)學(xué)模型
2.2 代數(shù)圖論
2.3 相關(guān)定義和引理
2.4 本章小結(jié)
第3章 執(zhí)行器正常工作的編隊(duì)航天器系統(tǒng)姿態(tài)協(xié)同控制
3.1 引言
3.2 考慮干擾的編隊(duì)航天器有限時(shí)間姿態(tài)控制
3.2.1 姿態(tài)同步控制器設(shè)計(jì)
3.2.2 姿態(tài)協(xié)同跟蹤控制器設(shè)計(jì)
3.2.3 仿真研究
3.3 本章小結(jié)
第4章 執(zhí)行器故障的編隊(duì)航天器系統(tǒng)姿態(tài)協(xié)同容錯(cuò)控制
4.1 引言
4.2 問題描述
4.3 姿態(tài)協(xié)同容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)
4.3.1 考慮偏移故障的容錯(cuò)控制律設(shè)計(jì)
4.3.2 考慮執(zhí)行器部分失效和偏移故障的容錯(cuò)控制律設(shè)計(jì).
4.3.3 仿真研究
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Robust attitude coordinated control for spacecraft formation with communication delays[J]. Jian ZHANG,Qinglei HU,Danwei WANG,Wenbo XIE. Chinese Journal of Aeronautics. 2017(03)
[2]Attitude Control of Multiple Rigid Bodies with Uncertainties and Disturbances[J]. Yuanqing Xia,Ning Zhou,Kunfeng Lu,Yong Li. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2015(01)
[3]Autonomous attitude coordinated control for spacecraft formation with input constraint,model uncertainties, and external disturbances[J]. Zheng Zhong,Song Shenmin. Chinese Journal of Aeronautics. 2014(03)
[4]Adaptive finite-time backstepping control for attitude tracking of spacecraft based on rotation matrix[J]. Guo Yong,Song Shenmin. Chinese Journal of Aeronautics. 2014(02)
[5]Attitude synchronization for multiple spacecraft with input constraints[J]. Lyu Jianting,Gao Dai. Chinese Journal of Aeronautics. 2014(02)
[6]有限時(shí)間控制問題綜述[J]. 丁世宏,李世華. 控制與決策. 2011(02)
本文編號:3363583
【文章來源】:黑龍江大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
abstract
符號說明
第1章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 編隊(duì)航天器系統(tǒng)姿態(tài)協(xié)同與跟蹤的研究現(xiàn)狀
1.2.2 執(zhí)行器故障的航天器姿態(tài)控制研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 預(yù)備知識
2.1 數(shù)學(xué)模型
2.2 代數(shù)圖論
2.3 相關(guān)定義和引理
2.4 本章小結(jié)
第3章 執(zhí)行器正常工作的編隊(duì)航天器系統(tǒng)姿態(tài)協(xié)同控制
3.1 引言
3.2 考慮干擾的編隊(duì)航天器有限時(shí)間姿態(tài)控制
3.2.1 姿態(tài)同步控制器設(shè)計(jì)
3.2.2 姿態(tài)協(xié)同跟蹤控制器設(shè)計(jì)
3.2.3 仿真研究
3.3 本章小結(jié)
第4章 執(zhí)行器故障的編隊(duì)航天器系統(tǒng)姿態(tài)協(xié)同容錯(cuò)控制
4.1 引言
4.2 問題描述
4.3 姿態(tài)協(xié)同容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)
4.3.1 考慮偏移故障的容錯(cuò)控制律設(shè)計(jì)
4.3.2 考慮執(zhí)行器部分失效和偏移故障的容錯(cuò)控制律設(shè)計(jì).
4.3.3 仿真研究
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Robust attitude coordinated control for spacecraft formation with communication delays[J]. Jian ZHANG,Qinglei HU,Danwei WANG,Wenbo XIE. Chinese Journal of Aeronautics. 2017(03)
[2]Attitude Control of Multiple Rigid Bodies with Uncertainties and Disturbances[J]. Yuanqing Xia,Ning Zhou,Kunfeng Lu,Yong Li. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2015(01)
[3]Autonomous attitude coordinated control for spacecraft formation with input constraint,model uncertainties, and external disturbances[J]. Zheng Zhong,Song Shenmin. Chinese Journal of Aeronautics. 2014(03)
[4]Adaptive finite-time backstepping control for attitude tracking of spacecraft based on rotation matrix[J]. Guo Yong,Song Shenmin. Chinese Journal of Aeronautics. 2014(02)
[5]Attitude synchronization for multiple spacecraft with input constraints[J]. Lyu Jianting,Gao Dai. Chinese Journal of Aeronautics. 2014(02)
[6]有限時(shí)間控制問題綜述[J]. 丁世宏,李世華. 控制與決策. 2011(02)
本文編號:3363583
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