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随机事件触发通讯下多航天器系统分布式编队跟踪控制
1
作者
先程鑫
赵宇
温广辉
《指挥与控制学报》
北大核心
2025年第3期361-370,共10页
旨在解决通信资源受限的多航天器系统分布式编队跟踪控制问题。将多航天器系统的运动轨道方程用线性空间方程表示,并引入随机事件触发通信机制提出一类分布式编队跟踪算法。通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的稳定性,并证明系统不存...
旨在解决通信资源受限的多航天器系统分布式编队跟踪控制问题。将多航天器系统的运动轨道方程用线性空间方程表示,并引入随机事件触发通信机制提出一类分布式编队跟踪算法。通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的稳定性,并证明系统不存在Zeno行为。提出的随机事件触发分布式编队跟踪算法能够使得多个航天器能够以固定的编队构型跟踪上太空目标的平均运动轨迹,并减少航天器间的通信频率。最后仿真验证了算法的有效性。
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关键词
多航天器系统
分布式控制
编队跟踪控制
随机事件触发通信机制
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职称材料
考虑输入饱和的多航天器系统姿轨耦合分布式协同跟踪控制
被引量:
3
2
作者
张海博
胡庆雷
+1 位作者
马广富
朱志斌
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第10期1337-1345,共9页
基于一致性理论,研究了多航天器系统相对轨道及姿态耦合的分布式协同控制问题。在仅有部分跟随航天器可获取领航航天器信息的情形下,针对各跟随航天器存在未建模动态以及外部环境干扰等问题,利用双曲正切函数的性质,提出了考虑输入饱和...
基于一致性理论,研究了多航天器系统相对轨道及姿态耦合的分布式协同控制问题。在仅有部分跟随航天器可获取领航航天器信息的情形下,针对各跟随航天器存在未建模动态以及外部环境干扰等问题,利用双曲正切函数的性质,提出了考虑输入饱和的分布式自适应协同控制律。首先,对于领航航天器具有时变状态的情形,为每个跟随航天器设计了3个滑模估计器,对领航航天器的状态进行估计。其次,针对跟随航天器间相对速度和角速度难以测量的问题,设计仅需领航航天器状态的切比雪夫神经网络自适应更新律。最后,设计考虑输入饱和的分布式自适应协同控制律保证各跟随航天器跟踪动态领航航天器。仿真结果表明了该算法的有效性、可行性。
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关键词
多航天器系统
姿轨耦合
分布式协同
输入饱和
切比雪夫神经网络
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职称材料
一种基于中台的多航天器综合评估系统架构设计
被引量:
7
3
作者
刘帆
王莉
+1 位作者
刘凯
黄晓峰
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2020年第S02期662-666,共5页
为解决测控管理部门快速响应多航天器系统综合评估需求的问题,在对多航天器综合评估任务需求和中台技术特点进行深入分析的基础上,设计了基于业务中台与数据中台的多航天器综合评估系统架构。该系统采用评估场景驱动模式,业务中台按照...
为解决测控管理部门快速响应多航天器系统综合评估需求的问题,在对多航天器综合评估任务需求和中台技术特点进行深入分析的基础上,设计了基于业务中台与数据中台的多航天器综合评估系统架构。该系统采用评估场景驱动模式,业务中台按照评估场景驱动数字中台完成基础数据资源整合和评估分析工作。所提出的中台架构旨在突出平台化共享,强化服务复用能力,对于航天器测控管理部门提升评估任务响应效率,并形成创新信息服务能力具有参考价值。
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关键词
多航天器系统
综合评估
业务中台
数据中台
架构设计
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职称材料
多航天器相对轨道与姿态耦合分布式自适应协同控制
被引量:
4
4
作者
张海博
梅杰
+1 位作者
马广富
朱志斌
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第9期1086-1098,共13页
基于一致性理论,在有向通讯拓扑结构下对多航天器系统相对轨道及姿态的耦合协同控制问题进行了研究.本文考虑近地航天器相对轨道的非线性方程以及用罗德里格参数描述的航天器姿态运动方程,建立了考虑控制输入耦合的六自由度航天器运动模...
基于一致性理论,在有向通讯拓扑结构下对多航天器系统相对轨道及姿态的耦合协同控制问题进行了研究.本文考虑近地航天器相对轨道的非线性方程以及用罗德里格参数描述的航天器姿态运动方程,建立了考虑控制输入耦合的六自由度航天器运动模型.在仅有部分跟随航天器可获取参考状态(记为领航航天器)的情形下,针对航天器存在未建模动态以及外部环境干扰等问题,提出了一种基于切比雪夫神经网络(Chebyshev neural networks,CNN)的自适应增益控制律,使得各跟随航天器在轨道交会的同时姿态保持一致.因为每个航天器上的控制算法仅依赖其自身及相邻航天器的信息,因此控制算法是分布式的.同时考虑到航天器之间的相对速度及相对角速度难以测量,提出了无需相对速度及角速度信息的分布式自适应协同控制律使得各航天器保持一定的队形且具有期望的相对指向.最后对6颗航天器的编队飞行进行了仿真分析,仿真结果表明本文设计的分布式自适应协同控制律是有效可行的.
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关键词
多航天器系统
姿轨耦合控制
有向通讯拓扑
切比雪夫神经网络
自适应控制
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职称材料
题名
随机事件触发通讯下多航天器系统分布式编队跟踪控制
1
作者
先程鑫
赵宇
温广辉
机构
香港城市大学电机工程系
西北工业大学自动化学院
东南大学自动化学院
出处
《指挥与控制学报》
北大核心
2025年第3期361-370,共10页
基金
国家自然科学基金(62422315,62325304,U22B2046,U24A20279)
江苏省应用数学科学研究中心(BK20233002)资助。
文摘
旨在解决通信资源受限的多航天器系统分布式编队跟踪控制问题。将多航天器系统的运动轨道方程用线性空间方程表示,并引入随机事件触发通信机制提出一类分布式编队跟踪算法。通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的稳定性,并证明系统不存在Zeno行为。提出的随机事件触发分布式编队跟踪算法能够使得多个航天器能够以固定的编队构型跟踪上太空目标的平均运动轨迹,并减少航天器间的通信频率。最后仿真验证了算法的有效性。
关键词
多航天器系统
分布式控制
编队跟踪控制
随机事件触发通信机制
Keywords
multi-spacecraft systems
distributed control
formation tracking control
stochastic event-triggered communication mecha⁃nism
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
考虑输入饱和的多航天器系统姿轨耦合分布式协同跟踪控制
被引量:
3
2
作者
张海博
胡庆雷
马广富
朱志斌
机构
北京控制工程研究所
哈尔滨工业大学控制科学与工程系
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第10期1337-1345,共9页
基金
国家自然科学基金(61174200
61273175)
空间智能控制技术国防科技重点实验室基金(9140C59021010HT05)
文摘
基于一致性理论,研究了多航天器系统相对轨道及姿态耦合的分布式协同控制问题。在仅有部分跟随航天器可获取领航航天器信息的情形下,针对各跟随航天器存在未建模动态以及外部环境干扰等问题,利用双曲正切函数的性质,提出了考虑输入饱和的分布式自适应协同控制律。首先,对于领航航天器具有时变状态的情形,为每个跟随航天器设计了3个滑模估计器,对领航航天器的状态进行估计。其次,针对跟随航天器间相对速度和角速度难以测量的问题,设计仅需领航航天器状态的切比雪夫神经网络自适应更新律。最后,设计考虑输入饱和的分布式自适应协同控制律保证各跟随航天器跟踪动态领航航天器。仿真结果表明了该算法的有效性、可行性。
关键词
多航天器系统
姿轨耦合
分布式协同
输入饱和
切比雪夫神经网络
Keywords
Multiple spacecraft system
Coupled attitude and orbit
Distributed coordinated
Input saturation
Chebyshev neural networks
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
一种基于中台的多航天器综合评估系统架构设计
被引量:
7
3
作者
刘帆
王莉
刘凯
黄晓峰
机构
航天器在轨故障诊断与维护重点实验室
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2020年第S02期662-666,共5页
文摘
为解决测控管理部门快速响应多航天器系统综合评估需求的问题,在对多航天器综合评估任务需求和中台技术特点进行深入分析的基础上,设计了基于业务中台与数据中台的多航天器综合评估系统架构。该系统采用评估场景驱动模式,业务中台按照评估场景驱动数字中台完成基础数据资源整合和评估分析工作。所提出的中台架构旨在突出平台化共享,强化服务复用能力,对于航天器测控管理部门提升评估任务响应效率,并形成创新信息服务能力具有参考价值。
关键词
多航天器系统
综合评估
业务中台
数据中台
架构设计
Keywords
Multiple spacecraft systems
Comprehensive assessment
Business platform
Data platform
Architecture design
分类号
TP399 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
多航天器相对轨道与姿态耦合分布式自适应协同控制
被引量:
4
4
作者
张海博
梅杰
马广富
朱志斌
机构
北京控制工程研究所空间智能控制技术国家级重点实验室
哈尔滨工业大学航天学院
哈尔滨工业大学深圳研究生院机电工程与自动化学院
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第9期1086-1098,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(61174200,61273175)
重点实验室基金资助项目(9140C59021010HT05)
文摘
基于一致性理论,在有向通讯拓扑结构下对多航天器系统相对轨道及姿态的耦合协同控制问题进行了研究.本文考虑近地航天器相对轨道的非线性方程以及用罗德里格参数描述的航天器姿态运动方程,建立了考虑控制输入耦合的六自由度航天器运动模型.在仅有部分跟随航天器可获取参考状态(记为领航航天器)的情形下,针对航天器存在未建模动态以及外部环境干扰等问题,提出了一种基于切比雪夫神经网络(Chebyshev neural networks,CNN)的自适应增益控制律,使得各跟随航天器在轨道交会的同时姿态保持一致.因为每个航天器上的控制算法仅依赖其自身及相邻航天器的信息,因此控制算法是分布式的.同时考虑到航天器之间的相对速度及相对角速度难以测量,提出了无需相对速度及角速度信息的分布式自适应协同控制律使得各航天器保持一定的队形且具有期望的相对指向.最后对6颗航天器的编队飞行进行了仿真分析,仿真结果表明本文设计的分布式自适应协同控制律是有效可行的.
关键词
多航天器系统
姿轨耦合控制
有向通讯拓扑
切比雪夫神经网络
自适应控制
Keywords
multiple spacecraft
coupled-control for relative position and attitude
directed communication topology
Chebyshev neural networks
adaptive control
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
随机事件触发通讯下多航天器系统分布式编队跟踪控制
先程鑫
赵宇
温广辉
《指挥与控制学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
考虑输入饱和的多航天器系统姿轨耦合分布式协同跟踪控制
张海博
胡庆雷
马广富
朱志斌
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
一种基于中台的多航天器综合评估系统架构设计
刘帆
王莉
刘凯
黄晓峰
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2020
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
多航天器相对轨道与姿态耦合分布式自适应协同控制
张海博
梅杰
马广富
朱志斌
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
4
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职称材料
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