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多航天器编队在轨自主协同控制研究
被引量：
6
1
作者
张博
罗建军
袁建平
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第1期130-136,共7页
提出一种基于信息一致性的分布式协同控制策略,该策略可自主实现多航天器编队的构型建立、保持与整体机动。在该策略中,编队内各航天器均具有局部的分层控制结构:参考点一致性估计层根据各航天器初始状态与编队内信息拓扑,协商估计出多...
提出一种基于信息一致性的分布式协同控制策略,该策略可自主实现多航天器编队的构型建立、保持与整体机动。在该策略中,编队内各航天器均具有局部的分层控制结构:参考点一致性估计层根据各航天器初始状态与编队内信息拓扑,协商估计出多航天器编队整体系统基准参考点;协同制导层根据编队整体系统模型预测控制方程,采用并行计算方式,规划各航天器从初始状态到期望构型的期望重构机动路径;协同控制层采用基于二阶一致性算法的协同反馈控制律,使各航天器彼此协同地跟踪期望路径和整体机动参考信息。仿真结果表明:当信息拓扑中存在最大生成树时,该策略能够实现多航天器编队构型建立、保持与整体机动的协同控制,并具有较好鲁棒性。
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关键词
航天器
多航天器编队
一致性估计
编队
构型
编队
整体机动
协同控制律
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职称材料
基于行为的非合作目标多航天器编队轨迹规划
被引量：
9
2
作者
王涛
许永生
+1 位作者
张迎春
谢成清
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2017年第1期19-25,共7页
目前航天器编队轨迹规划的研究并未综合考虑目标非合作性、构型复杂性及控制协同性等问题,针对非合作目标多航天器编队系统,提出了一种基于行为的相对运动轨迹规划方法。首先,基于聚集行为模型设计了期望运动场,将期望速度视为一系列具...
目前航天器编队轨迹规划的研究并未综合考虑目标非合作性、构型复杂性及控制协同性等问题,针对非合作目标多航天器编队系统,提出了一种基于行为的相对运动轨迹规划方法。首先,基于聚集行为模型设计了期望运动场,将期望速度视为一系列具有不同行为特性的速度矢量和,通过构造平衡态构型公式计算行为调节参数。其次,采用高斯型环境函数描述了非合作目标特性,并通过C-W方程对期望运动场进行了改进,使得该方法在多航天器编队系统与非合作目标形成期望构型的过程中,既能避免编队成员之间发生碰撞,又能保证与非合作目标之间的安全距离。仿真结果表明,该算法可以使多航天器编队系统在3 000s内运动至期望构型。该方法在复杂的、多个控制目标的编队飞行轨迹规划中优势明显,具有自主性、协同性、鲁棒性强等特点,同时可应用于不同类型的编队构型相对运动规划。
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关键词
行为策略
非合作目标
多航天器编队
碰撞规避
轨迹规划
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职称材料
具有随机多跳时变时延的多航天器协同编队姿态一致性
被引量：
8
3
作者
蔡光斌
闫杰
+1 位作者
赵玉山
胡昌华
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第10期1415-1421,共7页
针对存在随机多跳时变时延的多航天器协同编队的姿态一致性问题,本文设计了可消除随机多跳时变时延影响并能够实现多航天器协同编队姿态角速度一致及姿态角有效跟踪的静态控制器.首先基于有向图论推导出领航者一跟随者误差系统的动态方...
针对存在随机多跳时变时延的多航天器协同编队的姿态一致性问题,本文设计了可消除随机多跳时变时延影响并能够实现多航天器协同编队姿态角速度一致及姿态角有效跟踪的静态控制器.首先基于有向图论推导出领航者一跟随者误差系统的动态方程,然后通过构造合适的Lyapunov函数将误差系统调节器问题转化为了线性矩阵不等式解的存在性问题,其次通过求解线性矩阵不等式完成了协同编队姿态控制系统的静态控制器设计.理论分析表明,所设计的控制器能够有效消除随机多跳时变时延影响,实现了多航天器协同编队的姿态一致性.数值仿真验证了所提方法的正确性和有效性.
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关键词
多航天器
协同
编队
随机多跳时变时延
姿态一致性
线性矩阵不等式
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职称材料
题名
多航天器编队在轨自主协同控制研究
被引量：
6
1
作者
张博
罗建军
袁建平
机构
西北工业大学航天学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第1期130-136,共7页
基金
高等学校博士学科点专项科研基金(20070699030)
文摘
提出一种基于信息一致性的分布式协同控制策略,该策略可自主实现多航天器编队的构型建立、保持与整体机动。在该策略中,编队内各航天器均具有局部的分层控制结构:参考点一致性估计层根据各航天器初始状态与编队内信息拓扑,协商估计出多航天器编队整体系统基准参考点;协同制导层根据编队整体系统模型预测控制方程,采用并行计算方式,规划各航天器从初始状态到期望构型的期望重构机动路径;协同控制层采用基于二阶一致性算法的协同反馈控制律,使各航天器彼此协同地跟踪期望路径和整体机动参考信息。仿真结果表明:当信息拓扑中存在最大生成树时,该策略能够实现多航天器编队构型建立、保持与整体机动的协同控制,并具有较好鲁棒性。
关键词
航天器
多航天器编队
一致性估计
编队
构型
编队
整体机动
协同控制律
Keywords
Spacecraft
Muhi-spacecraft formation
Consensus estimation
Formation configuration
Entire-formation maneuver
Cooperative control law
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
基于行为的非合作目标多航天器编队轨迹规划
被引量：
9
2
作者
王涛
许永生
张迎春
谢成清
机构
哈尔滨工业大学
深圳航天东方红海特卫星有限公司
出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2017年第1期19-25,共7页
基金
国家自然科学基金(61473297)
深圳市知识创新计划基础研究项目(JCYJ20140903102802052)
文摘
目前航天器编队轨迹规划的研究并未综合考虑目标非合作性、构型复杂性及控制协同性等问题,针对非合作目标多航天器编队系统,提出了一种基于行为的相对运动轨迹规划方法。首先,基于聚集行为模型设计了期望运动场,将期望速度视为一系列具有不同行为特性的速度矢量和,通过构造平衡态构型公式计算行为调节参数。其次,采用高斯型环境函数描述了非合作目标特性,并通过C-W方程对期望运动场进行了改进,使得该方法在多航天器编队系统与非合作目标形成期望构型的过程中,既能避免编队成员之间发生碰撞,又能保证与非合作目标之间的安全距离。仿真结果表明,该算法可以使多航天器编队系统在3 000s内运动至期望构型。该方法在复杂的、多个控制目标的编队飞行轨迹规划中优势明显,具有自主性、协同性、鲁棒性强等特点,同时可应用于不同类型的编队构型相对运动规划。
关键词
行为策略
非合作目标
多航天器编队
碰撞规避
轨迹规划
Keywords
behavior strategy
non-cooperative target
multi-spacecraft formation
collision avoidance
trajectory planning
分类号
V412.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
具有随机多跳时变时延的多航天器协同编队姿态一致性
被引量：
8
3
作者
蔡光斌
闫杰
赵玉山
胡昌华
机构
西北工业大学航天学院
火箭军工程大学导弹工程学院
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第10期1415-1421,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61773387
61573365)
+1 种基金
中国博士后科学基金项目(2017T100770
2016M590971)资助~~
文摘
针对存在随机多跳时变时延的多航天器协同编队的姿态一致性问题,本文设计了可消除随机多跳时变时延影响并能够实现多航天器协同编队姿态角速度一致及姿态角有效跟踪的静态控制器.首先基于有向图论推导出领航者一跟随者误差系统的动态方程,然后通过构造合适的Lyapunov函数将误差系统调节器问题转化为了线性矩阵不等式解的存在性问题,其次通过求解线性矩阵不等式完成了协同编队姿态控制系统的静态控制器设计.理论分析表明,所设计的控制器能够有效消除随机多跳时变时延影响,实现了多航天器协同编队的姿态一致性.数值仿真验证了所提方法的正确性和有效性.
关键词
多航天器
协同
编队
随机多跳时变时延
姿态一致性
线性矩阵不等式
Keywords
multi-spacecraft cooperative formation
stochastic multi-hop time-varying delay
attitude consensus
linear matrix inequality
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
多航天器编队在轨自主协同控制研究
张博
罗建军
袁建平
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于行为的非合作目标多航天器编队轨迹规划
王涛
许永生
张迎春
谢成清
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2017
9
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下载PDF
职称材料
3
具有随机多跳时变时延的多航天器协同编队姿态一致性
蔡光斌
闫杰
赵玉山
胡昌华
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
8
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职称材料
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