空間交會對接是衛(wèi)星、空間站等在軌航天器的重要空間活動,是載人航天任務(wù)的核心技術(shù)之一。為了改善交會對接航天器系統(tǒng)的魯棒性和收斂性能,有限時間控制方法已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注和研究,但是在魯棒連續(xù)性、抗飽和性以及降低控制階次、實施物理仿真等方面仍存在很多有待研究的問題。因此本文以航天器交會對接控制為背景,圍繞有限時間控制器設(shè)計問題及上述問題的解決策略進(jìn)行了深入研究。論文的主要研究內(nèi)容有如下幾方面:首先,基于交會對接航天器的標(biāo)準(zhǔn)級聯(lián)特性,在存在外部擾動的情況下,利用反步法研究了交會對接航天器連續(xù)有限時間姿態(tài)跟蹤控制問題。基于邊界層定理對自適應(yīng)控制進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計了一種有限時間控制器。在此基礎(chǔ)上,提出了一種全局有限時間穩(wěn)定的改進(jìn)型控制方法,該方法定義外部擾動的上界平方為被估計量,以此來解決在邊界層內(nèi)有限時間穩(wěn)定性丟失問題。最后為了解決控制輸入受限問題,基于雙曲正切函數(shù)設(shè)計了一種考慮輸入飽和的有限時間控制策略。上述三種控制器都是連續(xù)的,消除了抖振問題。其次,為改善系統(tǒng)的魯棒性和收斂性能,在存在外部擾動的情況下,利用快速終端滑模對轉(zhuǎn)動慣量未知的交會對接航天器進(jìn)行研究,提出了魯棒連續(xù)有限時間姿態(tài)跟蹤控制方法...

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學(xué)位級別】：博士

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圖1-1交會對接示意圖

圖1-1交會對接示意圖Fig.1-1Schematicrepresentationofrendezvousanddocking

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圖1-3天宮二號交會對接示意圖

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本文編號：4022714