目标机动补偿的动能拦截器增量式制导方法

1

作者 陈旸 方艺忠 +1 位作者 韩拓 胡庆雷 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期831-838,共8页

面向目标强机动、推力干扰、测量偏差的动能拦截器强抗扰末制导方法设计问题,提出一种目标机动补偿的大气层外动能拦截器增量式强抗扰末制导方法。通过回采推力传感信息、视线转率辅助微分信息,同时联合增量式制导方法与惯性时延的扰动... 面向目标强机动、推力干扰、测量偏差的动能拦截器强抗扰末制导方法设计问题,提出一种目标机动补偿的大气层外动能拦截器增量式强抗扰末制导方法。通过回采推力传感信息、视线转率辅助微分信息,同时联合增量式制导方法与惯性时延的扰动估计方法,对目标机动等不确定性和内外部不确定性等带来的扰动进行实时补偿并融合至制导算法,从而实现复杂工况下拦截器对抗机动目标的制导系统扰动降级与鲁棒增强等目的。复杂工况下仿真结果表明:所提方法对强机动目标、测量偏差、推力干扰等多源扰动具有强抗扰能力,并且能够实现精确碰撞式拦截任务。 展开更多

关键词 动能拦截器 增量式制导 鲁棒制导 扰动补偿 机动目标

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考虑终端角度约束的三维增量式扰动补偿制导律设计

2

作者 胡金涛 胡庆雷 韩拓 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1456-1466,共11页

针对具有特定终端碰撞角度需求的机动目标拦截问题,提出一种扰动补偿的增量式终端角度约束三维制导律设计方法。首先,基于非线性三维耦合相对运动学模型及视线转率动态方程,结合惯性延迟估计方法,设计目标机动过载与外界干扰等扰动在线... 针对具有特定终端碰撞角度需求的机动目标拦截问题,提出一种扰动补偿的增量式终端角度约束三维制导律设计方法。首先,基于非线性三维耦合相对运动学模型及视线转率动态方程,结合惯性延迟估计方法,设计目标机动过载与外界干扰等扰动在线补偿的三维终端角度约束制导律。其次,为了进一步提升制导律抗干扰特性,基于视线角误差方程泰勒展开的增量式动态逆方法,将误差动态系统扰动与制导指令压缩至一个采样步长内的增量形式,提出一种新近测量信息驱动的三维增量式扰动补偿角度约束制导律。理论分析表明,角度约束与扰动估计偏差能够收敛至一个有界的较小邻域内。复杂工况下多场景、多方法仿真对比及蒙特卡罗打靶仿真结果表明,所设计方法具有较强的适应性和鲁棒性。 展开更多

关键词 末制导 增量制导 三维制导 终端角度约束

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航天器新型非奇异饱和终端滑模姿态控制 被引量：15

3

作者 胡庆雷 王辉 +1 位作者 石忠 高庆吉 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期430-437,共8页

针对刚体航天器姿态机动过程中存在的控制饱和与外部干扰问题,提出一类基于新型非奇异饱和终端滑模面的有限时间控制器设计方法。该控制方案不仅保证姿态机动过程的快速性,而且避免了传统的终端滑模面所带来的奇异性问题。此外,本文建... 针对刚体航天器姿态机动过程中存在的控制饱和与外部干扰问题,提出一类基于新型非奇异饱和终端滑模面的有限时间控制器设计方法。该控制方案不仅保证姿态机动过程的快速性,而且避免了传统的终端滑模面所带来的奇异性问题。此外,本文建议的控制器不仅显式考虑执行器输出力矩的饱和幅值要求,使航天器在饱和幅值的约束下完成姿态控制任务,而且控制器的设计对外部干扰的上界没有任何要求,也无需作任何小角度的假设。进一步的稳定性分析表明,通过引入新型非奇异饱和终端滑模,该控制器使得闭环系统能够快速收敛到滑模面的微小邻域内,继而收敛到平衡点的微小邻域内,并且系统对外部干扰具有较强的鲁棒性。数值仿真校验了该控制器在姿态机动过程中的性能。 展开更多

关键词 航天器 姿态机动 有限时间 终端滑模 控制饱和

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控制受限的挠性航天器姿态机动自适应变结构输出反馈控制 被引量：8

4

作者 胡庆雷 马广富 姜野 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期875-879,共5页

针对挠性航天器飞轮输出力矩受限情况下的姿态机动问题,提出了一种仅利用输出信息的自适应变结构输出反馈控制方法。在基于非线性和低阶模态的动力学模型基础上,给出了滑模存在条件以及自适应变结构输出反馈控制器设计的方法,并采用Lyap... 针对挠性航天器飞轮输出力矩受限情况下的姿态机动问题,提出了一种仅利用输出信息的自适应变结构输出反馈控制方法。在基于非线性和低阶模态的动力学模型基础上,给出了滑模存在条件以及自适应变结构输出反馈控制器设计的方法,并采用Lyapunov方法分析了滑动模态的存在性及稳定性。最后,将本文提出的控制方法应用于挠性航天器的姿态机动控制,并与传统的控制方法进行比较。数值仿真研究:在反作用飞轮的控制受限条件下,完成姿态机动的同时,有效地抑制挠性附件的振动;此方法具有设计简单、易于实现和鲁棒性好等特点。 展开更多

关键词 挠性航天器 变结构控制 姿态机动 非线性输入 振动抑制

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输入受限的航天器姿态调节小波滑模反步控制 被引量：8

5

作者 胡庆雷 肖冰 马广富 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期678-682,共5页

对刚体卫星在轨机动时存在未知惯量特性、外部干扰及控制输入受限的控制问题,提出了一种将滑模反步姿态控制与小波相结合的鲁棒控制方法,这种方法在继承传统滑模反步控制的优点的同时,利用小波函数的逼近能力来补偿执行机构饱和非线性;... 对刚体卫星在轨机动时存在未知惯量特性、外部干扰及控制输入受限的控制问题,提出了一种将滑模反步姿态控制与小波相结合的鲁棒控制方法,这种方法在继承传统滑模反步控制的优点的同时,利用小波函数的逼近能力来补偿执行机构饱和非线性;对设计者而言,饱和非线性的结构特性无需了解,并基于Lya-punov方法从理论上证明了滑动模态的存在性及系统的全局稳定性.最后,将该方法应用于航天器的姿态调节控制,仿真结果表明此控制器能有效地处理航天器姿态调节过程中控制输入饱和受限的约束,在完成姿态调节控制的同时,具有良好的过渡过程品质. 展开更多

关键词 姿态调节 反步法 滑模控制 小波神经网络

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带有输入非线性的挠性航天器姿态机动变结构控制 被引量：17

6

作者 胡庆雷 马广富 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期630-634,共5页

针对挠性航天器反作用飞轮输入力矩受限情况下的姿态机动问题,提出了一种仅利用输出信息的变结构输出反馈控制方法。在基于非线性和低阶模态的动力学模型基础上,给出了滑模存在条件以及变结构输出反馈控制器设计的方法,并保证闭环系统... 针对挠性航天器反作用飞轮输入力矩受限情况下的姿态机动问题,提出了一种仅利用输出信息的变结构输出反馈控制方法。在基于非线性和低阶模态的动力学模型基础上,给出了滑模存在条件以及变结构输出反馈控制器设计的方法,并保证闭环系统渐近稳定;另外,为了避免确定不确定性和外干扰界函数上限的困难,又给出了一种自适应变结构输出反馈控制器的设计方法,并基于Lyapunov方法分析了滑动模态的存在性及稳定性。最后,将本文提出的两种控制方法应用于三轴稳定挠性航天器的姿态机动控制,并进行数值仿真研究。仿真结果表明:在反作用飞轮的控制受限条件下,完成姿态机动的同时,使得挠性附件的振动幅值远远小于0.001,有效地抑制挠性附件的振动。 展开更多

关键词 挠性航天器 变结构控制 姿态机动 非线性输入 振动抑制

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自由漂浮空间机器人力矩最优轨迹规划算法 被引量：5

7

作者 胡庆雷 王永智 石忠 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期20-24,共5页

针对自由漂浮空间机器人的轨迹规划问题,提出一种基于粒子群优化算法的机械臂关节角驱动力矩最优轨迹规划算法.首先通过对自由漂浮空间机器人系统的动力学方程进行分析,给出了以机械臂关节角驱动力矩为目标函数的轨迹最优控制算法,并采... 针对自由漂浮空间机器人的轨迹规划问题,提出一种基于粒子群优化算法的机械臂关节角驱动力矩最优轨迹规划算法.首先通过对自由漂浮空间机器人系统的动力学方程进行分析,给出了以机械臂关节角驱动力矩为目标函数的轨迹最优控制算法,并采用高阶多项式插值方法逼近机械臂关节角轨迹,结合粒子群优化算法对机械臂关节角轨迹进行优化求解.数值仿真表明,规划出的关节角轨迹平滑连续,在完成自由漂浮空间机器人姿态调整任务的同时,机械臂关节角驱动力矩降至最低. 展开更多

关键词 自由漂浮 空间机器人 动力学方程 粒子群优化算法 力矩最优

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基于滑模输出反馈与输入成形控制相结合的挠性航天器主动振动抑制方法 被引量：11

8

作者 胡庆雷 马广富 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期133-138,共6页

针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种基于输出反馈滑模控制和输入成形振动抑制方法相结合的主动振动控制策略。输入形成器作为前馈控制器作用在反馈回路的前相通道,通过改变输入命令的作用形式,在保证参考模型(标称... 针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种基于输出反馈滑模控制和输入成形振动抑制方法相结合的主动振动控制策略。输入形成器作为前馈控制器作用在反馈回路的前相通道,通过改变输入命令的作用形式,在保证参考模型(标称对象)完成指定的姿态机动的同时抑制掉对系统影响较大的挠性结构的振动;而对于闭环控制回路,考虑挠性结构模态不可测、模型参数具有不匹配不确定性以及外干扰力矩的作用,在输出反馈滑模控制的基础上,给出了仅利用输出信息的滑模控制器设计方法,保证跟踪参考模型的输出以获得要求的闭环系统的性能。将该方法应用于单轴挠性航天器的大角度rest-to-rest(静止到静止)姿态机动控制进行了仿真研究,结果表明,所提出的方法是可行而有效的。 展开更多

关键词 振动抑制 输入成形(IS) 挠性航天器 输出反馈滑模控制 姿态机动 不匹配不确定性

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控制受限的卫星轨道转移过程中的姿态控制 被引量：3

9

作者 胡庆雷 张爱华 +1 位作者 姜成平 晋小伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1-6,共6页

针对刚体卫星在轨道转移过程中存在由质心漂移和推力偏心产生干扰力矩的控制问题,考虑存在参数不确定性、外部干扰以及控制输入受限,提出了一种智能自适应滑模控制方法,这种方法继承了传统自适应滑模控制的优点的同时,利用神经网络的逼... 针对刚体卫星在轨道转移过程中存在由质心漂移和推力偏心产生干扰力矩的控制问题,考虑存在参数不确定性、外部干扰以及控制输入受限,提出了一种智能自适应滑模控制方法,这种方法继承了传统自适应滑模控制的优点的同时,利用神经网络的逼近能力来补偿执行机构的饱和非线性,进而满足执行机构的幅值受限的要求.最后将该方法应用于卫星的轨道转移过程中,结果表明了方法的有效性与可行性. 展开更多

关键词 卫星 自适应滑模 饱和非线性 轨道转移 姿态控制

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输入有界的挠性航天器姿态跟踪滑模控制 被引量：3

10

作者 胡庆雷 耿博 +1 位作者 马广富 肖冰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1009-1013,共5页

针对三轴稳定挠性航天器输入受限的姿态跟踪问题,设计了一类滑模自适应姿态跟踪控制器,它能确保闭环系统在一定条件下具有全局渐近稳定性,且满足控制输入有界的要求;同时,该控制方案是一种模型独立的控制方法,不依赖于航天器结构参数及... 针对三轴稳定挠性航天器输入受限的姿态跟踪问题,设计了一类滑模自适应姿态跟踪控制器,它能确保闭环系统在一定条件下具有全局渐近稳定性,且满足控制输入有界的要求;同时,该控制方案是一种模型独立的控制方法,不依赖于航天器结构参数及模态阶数,而且通过引入参数自适应控制律,使得控制器的设计也不依赖于参数不确定性和外部干扰力矩的界函数,具有较强的鲁棒性和工程实用性.最后根据给定的挠性航天器参数进行了数值仿真研究,结果表明在转动惯量存在较大不确定性和外部干扰的情况下,系统具有很好动态性能和有效地抑制控制输入饱和问题,表明所设计的控制方案有效可行,并具有一定潜在的工程应用前景. 展开更多

关键词 挠性航天器 姿态跟踪 滑模控制 输入有界 自适应控制

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基于变结构/输入成形的航天器振动抑制方法 被引量：10

11

作者 胡庆雷 马广富 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1769-1772,1777,共5页

针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种基于输出反馈变结构控制和输入成形振动抑制方法相结合的主动振动控制策略.首先,采用拉格朗日方法建立中心刚体上带有弹性附件的航天器的动力学模型.然后,在基于非线性和低阶模... 针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种基于输出反馈变结构控制和输入成形振动抑制方法相结合的主动振动控制策略.首先,采用拉格朗日方法建立中心刚体上带有弹性附件的航天器的动力学模型.然后,在基于非线性和低阶模态的动力学模型基础上,考虑挠性结构模态不可测的情况,为了避免设计状态观测器及其引入的误差,在输出反馈变结构控制的基础上,给出了滑模存在条件以及仅利用输出信息的变结构控制器设计方法,使系统的状态轨迹达到滑动平面,并保证闭环系统渐近稳定;在此基础上,应用输入成形方法设计成形控制器来抑制该系统的振动,使得航天器星体姿态和挠性附件的振动同时得到了有效的控制.该成形控制器的设计仅需闭环系统的振动频率和阻尼.将该方法应用于单轴挠性航天器的大角度rest-to-rest(静止到静止)姿态机动控制进行了仿真研究,结果表明,方法可行有效. 展开更多

关键词 振动抑制 输入成形(IS) 挠性航天器 输出反馈变结构控制 姿态机动

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空间机器人终端滑模路径跟踪控制 被引量：2

12

作者 胡庆雷 徐梁 +1 位作者 霍星 马广富 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1-7,共7页

对存在摩擦干扰力矩的自由漂浮空间机械臂任务空间路径跟踪控制问题采用终端滑模,实现了跟踪误差的有限时间镇定.同时考虑执行机构存在的死区特性,设计了自适应补偿机构,通过自适应控制来学习死区特性的上界,以确保跟踪控制的有效执行.... 对存在摩擦干扰力矩的自由漂浮空间机械臂任务空间路径跟踪控制问题采用终端滑模,实现了跟踪误差的有限时间镇定.同时考虑执行机构存在的死区特性,设计了自适应补偿机构,通过自适应控制来学习死区特性的上界,以确保跟踪控制的有效执行.最后基于Lyapunov方法,从理论上证明了闭环系统的全局稳定性,并通过数值仿真证明此控制器能够有效实现任务空间路径跟踪控制,且对干扰具有一定的鲁棒性. 展开更多

关键词 自由漂浮空间机械臂 路径跟踪 终端滑模 死区特性 自适应

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分力合成和智能材料相结合的振动控制方法 被引量：2

13

作者 胡庆雷 马广富 姜雪原 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期510-513,共4页

针对采用喷气控制的挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种将分力合成(CSVS)和基于分布式压电陶瓷元件(PZT)振动控制相结合的主动振动抑制方法.研究了将分力合成方法应用于闭环系统的控制.为了将CSVS方法应用于具有常幅值... 针对采用喷气控制的挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种将分力合成(CSVS)和基于分布式压电陶瓷元件(PZT)振动控制相结合的主动振动抑制方法.研究了将分力合成方法应用于闭环系统的控制.为了将CSVS方法应用于具有常幅值执行机构的系统,提出将PWPF调制与CSVS相结合的方法.为了进一步抑制挠性附件的残余振动,采用分布压电陶瓷元件(PZT)作为作动器,设计正位置反馈(PPF)补偿器,增加挠性结构振动模态的阻尼,使得挠性结构的振动在较短的时间内能够迅速衰减.最后,将该方法应用于挠性航天器的单轴rest-to-rest姿态机动控制,结果验证了该方法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 挠性航天器 分力合成方法 振动抑制 姿态机动 压电陶瓷

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改进型自适应变结构的挠性卫星姿态机动控制 被引量：3

14

作者 胡庆雷 马广富 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期1-5,共5页

针对带有输入非线性的挠性卫星的姿态机动问题,提出一种仅利用输出信息的变结构输出反馈控制方法.首先,采用拉格朗日方法建立挠性卫星的动力学模型.然后,在基于非线性和低阶模态的动力学模型基础上,给出滑模存在条件以及变结构输出反馈... 针对带有输入非线性的挠性卫星的姿态机动问题,提出一种仅利用输出信息的变结构输出反馈控制方法.首先,采用拉格朗日方法建立挠性卫星的动力学模型.然后,在基于非线性和低阶模态的动力学模型基础上,给出滑模存在条件以及变结构输出反馈控制器设计的方法;另外,为了避免确定不确定性和外干扰界函数上界的困难,又给出一种改进型自适应变结构输出反馈控制器的设计方法,通过增加一负反馈项,防止了不确定界函数的参数过大而导致控制过大及系统失稳,从而使对不确定界函数的参数的估计达到更好的效果.最后,将本文提出的控制方法应用于三轴稳定挠性卫星的姿态机动控制,并进行数值仿真研究.仿真结果表明:在反作用飞轮的控制受限条件下,完成姿态机动的同时,有效地抑制挠性附件的振动. 展开更多

关键词 挠性卫星 变结构控制 姿态机动 输入非线性 振动抑制

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带有干扰的挠性卫星非线性姿态输出反馈控制 被引量：3

15

作者 胡庆雷 肖冰 马广富 《动力学与控制学报》 2009年第4期379-384,共6页

针对挠性卫星在飞行过程中存在参数不确定性、干扰(常值扰动和正弦扰动)及挠性附件的振动控制问题,提出了一类基于输出反馈控制系统的鲁棒设计方法,该设计仅利用姿态四元数输出信息,而无需角速度、挠性变形位移及其速率测量信息;同时,... 针对挠性卫星在飞行过程中存在参数不确定性、干扰(常值扰动和正弦扰动)及挠性附件的振动控制问题,提出了一类基于输出反馈控制系统的鲁棒设计方法,该设计仅利用姿态四元数输出信息,而无需角速度、挠性变形位移及其速率测量信息;同时,在控制中又引入积分环节用于减小常值干扰引起的稳态误差,并且控制器参数的选者并不依赖于系统参数,基于Lyapunov理论证明了所设计的控制器保证了姿态的稳定和模态振动的衰减;最后,将该方法应用于挠性卫星的姿态机动控制,仿真结果表明该控制器不仅对参数不确定性具有很好的鲁棒性,而且能够有效消除常值干扰和正弦干扰的影响,在完成姿态机动控制的同时,能够抑制挠性附件的结构振动,具有良好的过渡过程品质. 展开更多

关键词 挠性卫星 输出反馈控制 振动抑制 姿态控制

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基于PZT和脉冲调制控制的挠性卫星振动抑制 被引量：3

16

作者 胡庆雷 马广富 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1698-1702,共5页

针对推力器作为执行机构的挠性卫星大角度姿态机动时帆板的振动抑制问题,提出了伪速率(PSR)调制式喷气控制与基于压电陶瓷(PZT)材料的主动振动控制技术相结合的复合控制方法.该方法的前者是采用传统的PD控制,利用四元数和角速度作为反... 针对推力器作为执行机构的挠性卫星大角度姿态机动时帆板的振动抑制问题,提出了伪速率(PSR)调制式喷气控制与基于压电陶瓷(PZT)材料的主动振动控制技术相结合的复合控制方法.该方法的前者是采用传统的PD控制,利用四元数和角速度作为反馈信号,并基于Lyapunov方法证明了姿态的渐近稳定和模态振动的衰减性;另外,为了减少推力器的非线性开关控制激起的挠性结构振动,采用PSR的准线性调制技术使推力器产生所需要的控制力矩的脉冲序列,从而实现大角度姿态机动控制;后者是通过设计正位置反馈(PPF)补偿器以增加结构的阻尼,进一步抑制挠性结构残余振动.数值仿真结果表明,该方法不仅能够使航天器完成对姿态的机动,而且能够抑制帆板的弹性振动. 展开更多

关键词 挠性卫星 振动抑制 姿态机动 正位置反馈

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自由漂浮柔性空间机器人轨迹跟踪控制 被引量：1

17

作者 胡庆雷 翟艳霞 霍星 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1-6,共6页

针对自由漂浮柔性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,利用拉格朗日和假设模态法建立了动力学模型,综合考虑其欠驱动、柔性振动等特点,将其简化为一种带有柔性振动扰动完全可控的动力学模型;在此基础上,考虑载体姿态干扰,提出一种改进自适应... 针对自由漂浮柔性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,利用拉格朗日和假设模态法建立了动力学模型,综合考虑其欠驱动、柔性振动等特点,将其简化为一种带有柔性振动扰动完全可控的动力学模型;在此基础上,考虑载体姿态干扰,提出一种改进自适应非奇异终端滑模控制策略,该方法采用自适应技术实时在线学习扰动参数,并引入条件积分改进滑模面消除干扰引起的稳态误差,从而保证所设计的控制律对扰动具有良好的鲁棒性;最后,基于Lyapunov方法证明了该控制策略能够实现关节期望轨迹的跟踪.仿真结果表明该控制策略对载体姿态干扰下系统轨迹跟踪控制的有效性和可靠性. 展开更多

关键词 柔性空间机器人 自由漂浮 轨迹跟踪 非奇异终端滑模 自适应控制 条件积分

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单轴有限推力下卫星轨道快速机动控制

18

作者 胡庆雷 姜成平 +1 位作者 晋小伟 霍星 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期13-17,共5页

针对仅能提供单轴推力的卫星轨道机动的快速性问题,提出了一种利用高斯伪谱法来求解最优控制问题的方法.通过引入"虚拟卫星"的概念,将卫星轨道机动问题转化为实际卫星与虚拟卫星的软交会问题.建立了相对运动方程,以机动时间... 针对仅能提供单轴推力的卫星轨道机动的快速性问题,提出了一种利用高斯伪谱法来求解最优控制问题的方法.通过引入"虚拟卫星"的概念,将卫星轨道机动问题转化为实际卫星与虚拟卫星的软交会问题.建立了相对运动方程,以机动时间为性能指标,利用高斯伪谱法将最优控制问题转化为非线性规划问题,避开了求解两点边值问题的困难.通过使用MATLAB优化工具箱求解得到最优轨迹.结果表明,高斯伪谱法针对多约束、非线性强耦合方程,求解速度快,精度高,对初值选取不十分敏感,寻优能力强,且具有一定的鲁棒性. 展开更多

关键词 高斯伪谱法 虚拟卫星 轨道机动 时间最优

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控制受限航天器时变滑模姿态控制

19

作者 胡庆雷 马广富 姜野 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1358-1362,共5页

在推力器执行机构输出力矩受限的条件下,针对带有输入饱和特性的挠性航天器的姿态机动问题,提出了一种将线性滑模面和时变滑模面相结合的变结构控制器设计方法,给出其切换机制以实现挠性航天器快速姿态机动给出了变结构输出反馈控制器... 在推力器执行机构输出力矩受限的条件下,针对带有输入饱和特性的挠性航天器的姿态机动问题,提出了一种将线性滑模面和时变滑模面相结合的变结构控制器设计方法,给出其切换机制以实现挠性航天器快速姿态机动给出了变结构输出反馈控制器设计的方法;最后,将本文提出的方法应用于三轴稳定挠性航天器的姿态机动控制,仿真结果表明:在推力器的控制受限条件下,完成姿态机动的同时,有效地抑制挠性附件的振动. 展开更多

关键词 挠性航天器 变结构控制 姿态机动 饱和特性

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过驱动航天器飞轮故障重构与姿态容错控制 被引量：10

20

作者 张爱华 胡庆雷 +1 位作者 霍星 马广富 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期369-376,共8页

针对四反作用飞轮配置的刚体航天器执行机构故障以及外部干扰等问题,提出一种姿态容错控制分配算法。该方法通过设计滑模观测器,实现在有限时间内对执行机构故障与外部干扰的精确重构;特别地,应用Lyapunov稳定性理论证明了所设计的控制... 针对四反作用飞轮配置的刚体航天器执行机构故障以及外部干扰等问题,提出一种姿态容错控制分配算法。该方法通过设计滑模观测器,实现在有限时间内对执行机构故障与外部干扰的精确重构;特别地,应用Lyapunov稳定性理论证明了所设计的控制器能够在有限时间内实现对闭环姿态的全局渐近稳定控制,且该控制策略可实现对反作用飞轮故障与外部干扰的鲁棒性。此外,采用计算量较小的基序最优控制分配方法快速实现了期望控制力矩到四反作用飞轮指令控制力矩分配。最后,针对某型号航天器以及各种反作用飞轮故障进行数值仿真,仿真结果表明所设计过驱动航天器飞轮故障重构与姿态容错控制方法能够在线、及时、精准地完成故障重构与控制分配。 展开更多

关键词 有限时间 滑模观测器 执行机构 故障重构 基序最优控制分配

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