【摘要】：研究3D剛體擺在有初始擾動(dòng)情況下的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)最優(yōu)控制問題。結(jié)合3D剛體擺轉(zhuǎn)動(dòng)的姿態(tài)與角速度特點(diǎn),針對(duì)外部擾動(dòng)設(shè)計(jì)閉環(huán)反饋?zhàn)藨B(tài)跟蹤控制器。首先,利用Legendre偽譜法規(guī)劃出3D剛體擺開環(huán)的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)軌跡。然后,將系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程線性化,并以3D剛體擺的實(shí)際運(yùn)動(dòng)姿態(tài)軌跡與參考運(yùn)動(dòng)姿態(tài)軌跡之間的差值作為控制量,將姿態(tài)跟蹤問題轉(zhuǎn)換為線性時(shí)變系統(tǒng)的姿態(tài)調(diào)節(jié)問題。最后,對(duì)基于Legendre偽譜法的3D剛體擺姿態(tài)最優(yōu)控制的閉環(huán)控制方法進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證在具有初始擾動(dòng)情況下算法的有效性。
[Abstract]:The optimal attitude control problem of 3D rigid body pendulum with initial disturbance is studied. A closed-loop feedback attitude tracking controller for external disturbances is designed based on the attitude and angular velocity characteristics of 3D rigid body pendulum rotation. Firstly, the attitude trajectory of 3D rigid body pendulum ring is drawn by Legendre pseudospectral rule. Then, the motion equation of the system is linearized, and the difference between the actual motion attitude trajectory of 3D rigid body pendulum and the reference motion attitude trajectory is taken as the control quantity, and the attitude tracking problem is transformed into the attitude adjustment problem of the linear time-varying system. Finally, the closed-loop control method of 3D rigid body pendulum attitude optimal control based on Legendre pseudospectral method is simulated and analyzed to verify the effectiveness of the algorithm under the condition of initial disturbance.
【作者單位】： 北京信息科技大學(xué)理學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(11472058)資助
【分類號(hào)】：O314

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本文編號(hào)：2336187