小卫星大角度姿态机动的变结构控制方法 被引量：9

1

作者 孙兆伟 曹喜滨 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期677-680,共4页

大角度姿态机动是高分辨率遥感小卫星的关键技术之一 .在反作用轮速率饱和限制条件下 ,为获得较短的机动时间 ,在极大值原理和变结构控制理论的基础上 ,提出分步优化的方法 ,设计了次最优控制器 ,避免了直接优化控制存在的困难 .仿真结... 大角度姿态机动是高分辨率遥感小卫星的关键技术之一 .在反作用轮速率饱和限制条件下 ,为获得较短的机动时间 ,在极大值原理和变结构控制理论的基础上 ,提出分步优化的方法 ,设计了次最优控制器 ,避免了直接优化控制存在的困难 .仿真结果表明 :控制算法能在反作用轮速率饱和限制条件下较快地实现姿态大角度机动 ,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 小卫星 大角度姿态机动 变结构控制 次最优控制器 反作用轮控制 分步优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于干扰估计的航天器大角度姿态机动鲁棒次优控制 被引量：4

2

作者 张银辉 杨华波 +1 位作者 江振宇 张为华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1148-1154,共7页

针对存在系统参数不确定与外界干扰的航天器大角度姿态机动问题,提出一种基于干扰估计的鲁棒次优控制方法。该方法通过引入总干扰的概念,将不确定参数与外界干扰对系统的影响统一为各控制通道总干扰,而后采用非线性干扰观测器实现对系... 针对存在系统参数不确定与外界干扰的航天器大角度姿态机动问题,提出一种基于干扰估计的鲁棒次优控制方法。该方法通过引入总干扰的概念,将不确定参数与外界干扰对系统的影响统一为各控制通道总干扰,而后采用非线性干扰观测器实现对系统总干扰的估计;借鉴状态相关的黎卡提方程(SDRE)方法,将系统模型改写为状态相关的线性形式,并采用近似方法实现基于干扰估计的次优控制参数的在线求解。通过对航天器大角度姿态机动问题的仿真分析,校验所提方法不仅较传统SDRE方法计算效率更高,而且较大程度上提高系统对参数偏差与外界干扰的鲁棒性能。 展开更多

关键词 非线性干扰观测器 状态相关的黎卡提方程 次优控制 大角度姿态机动 鲁棒控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

空间飞行器大角度姿态机动混合H_2/H_∞控制 被引量：3

3

作者 马清亮 郑建飞 +1 位作者 蔡宗平 孔祥玉 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期105-111,共7页

提出一种基于平方和优化的空间飞行器大角度姿态机动混合H2/H∞控制方法.为适应飞行器大角度姿态机动的要求,采用修正的Rodrigues参数描述卫星的姿态运动,并将飞行器姿态运动学和动力学方程转化为线性参数可变(LPV)系统;为降低设计的保... 提出一种基于平方和优化的空间飞行器大角度姿态机动混合H2/H∞控制方法.为适应飞行器大角度姿态机动的要求,采用修正的Rodrigues参数描述卫星的姿态运动,并将飞行器姿态运动学和动力学方程转化为线性参数可变(LPV)系统;为降低设计的保守性,通过引入附加松弛变量,提出一种系统矩阵与Lya-punov矩阵分离的混合H2/H∞性能准则;基于该性能准则,运用Lyapunov方法和平方和优化技术,推导出飞行器大角度姿态机动混合H2/H∞状态反馈控制器存在的充分条件,并将混合H2/H∞控制器设计问题转化为具有平方和约束的参数优化问题. 展开更多

关键词 姿态控制 混合H2 H∞控制 大角度姿态机动 平方和优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

柔性航天器大角度姿态机动的变论域分形控制 被引量：5

4

作者 杨思亮 徐世杰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期136-140,共5页

针对具有开环树状拓扑结构的柔性多体航天器,基于真-伪坐标形式的拉格朗日方程,建立柔性多体航天器的动力学模型,充分考虑了柔性航天器的时变与不确定性的动力学特征,设计了改进的变论域分形模糊控制器,并对该系统进行了仿真验证.仿真... 针对具有开环树状拓扑结构的柔性多体航天器,基于真-伪坐标形式的拉格朗日方程,建立柔性多体航天器的动力学模型,充分考虑了柔性航天器的时变与不确定性的动力学特征,设计了改进的变论域分形模糊控制器,并对该系统进行了仿真验证.仿真结果表明,该方案回避了实时计算收缩因子所导致的论域范围实时收缩的缺点,实现了对柔性多体航天器大角度姿态机动的有效控制,同时保证了航天器柔性附件振动的有效抑制. 展开更多

关键词 航天器制导与控制 柔性多体航天器 大角度姿态机动 变论域 分形控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Lyapunov方法的空间飞行器大角度姿态机动控制 被引量：20

5

作者 徐世杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期95-99,共5页

本文研究空间飞行器大角度姿态机动的控制问题。为了克服大角度机动时使用欧拉角可能产生的奇异问题 ,文中使用四元数形式的微分方程来描述飞行器的运动。飞行器的动力学方程具有不确定性和非线性。本文应用 L yapunov方法设计了大角度... 本文研究空间飞行器大角度姿态机动的控制问题。为了克服大角度机动时使用欧拉角可能产生的奇异问题 ,文中使用四元数形式的微分方程来描述飞行器的运动。飞行器的动力学方程具有不确定性和非线性。本文应用 L yapunov方法设计了大角度姿态机动控制器 ,这个控制器具有按指数规律变化的增益 ,它大大减小了对初始力矩的要求。最后 ,本文给出一个例子来说明所导出的控制器的优点。 展开更多

关键词 空间飞行器 姿态控制 大角度姿态机动 LYAPUNOV方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

空间飞行器大角度姿态机动优化控制 被引量：6

6

作者 马清亮 杨海燕 +1 位作者 岳瑞华 曹祥宇 《空间控制技术与应用》 2013年第3期8-13,共6页

提出一种基于平方和优化的空间飞行器大角度姿态机动最优保性能控制方法.采用修正Rodrigues参数描述卫星的姿态运动,并将飞行器姿态运动方程转化为线性参数可变(LPV)系统.在分析系统性能指标的基础上,运用Lyapunov方法和平方与优化技术... 提出一种基于平方和优化的空间飞行器大角度姿态机动最优保性能控制方法.采用修正Rodrigues参数描述卫星的姿态运动,并将飞行器姿态运动方程转化为线性参数可变(LPV)系统.在分析系统性能指标的基础上,运用Lyapunov方法和平方与优化技术,推导出状态反馈保性能控制器存在的充分条件,并将飞行器大角度姿态机动最优保性能控制器设计问题转化为一个具有平方和约束的参数优化问题.对某卫星大角度姿态机动控制的仿真结果表明了所述方法的有效性. 展开更多

关键词 优化控制 姿态控制 大角度姿态机动 平方和优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于平方和优化的飞行器大角度姿态机动保性能控制器设计 被引量：2

7

作者 蔡宗平 陈琦 +2 位作者 马清亮 曹创锋 殷小静 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期39-43,共5页

研究飞行器大角度姿态机动状态反馈保性能控制器设计问题。采用修正的Rodrigues参数建立了飞行器姿态控制运动模型,将非线性的飞行器姿态系统模型转化为线性参数可变模型(LPV模型)。将平方和优化技术和Lyapunov理论相结合,给出了飞行器... 研究飞行器大角度姿态机动状态反馈保性能控制器设计问题。采用修正的Rodrigues参数建立了飞行器姿态控制运动模型,将非线性的飞行器姿态系统模型转化为线性参数可变模型(LPV模型)。将平方和优化技术和Lyapunov理论相结合,给出了飞行器大角度姿态机动保性能控制器设计方法。仿真结果表明了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 优化控制 大角度姿态机动 平方和优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于单神经元自适应PID控制的航天器大角度姿态机动 被引量：8

8

作者 张世杰 曹喜滨 《上海航天》 2003年第6期9-14,共6页

针对航天器大角度姿态机动,提出了一种新的单神经元自适应比例积分差(PID)控制器设计方法。基于误差二次型最优理论推导出相应的单神经元输入权值参数调整算法,并用Lyapunov稳定性理论分析了控制系统的稳定性。所设计的控制器结构简单... 针对航天器大角度姿态机动,提出了一种新的单神经元自适应比例积分差(PID)控制器设计方法。基于误差二次型最优理论推导出相应的单神经元输入权值参数调整算法,并用Lyapunov稳定性理论分析了控制系统的稳定性。所设计的控制器结构简单、计算量小、鲁棒性好,能更好地适应航天器模型的不确定性,易于在轨实现。数学仿真结果验证控制器有效。 展开更多

关键词 航天器 单神经元自适应PID控制 大角度姿态机动 比例积分差 LYAPUNOV稳定性理论 机动控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于高阶滑模变结构的挠性航天器大角度姿态机动控制研究 被引量：4

9

作者 于亚男 胡存明 +1 位作者 贺从园 李克勇 《上海航天》 2016年第3期48-54,共7页

考虑转动惯量不确定性和外界干扰条件下,对基于高阶滑模变结构的挠性航天器大角度姿态机动控制进行了研究。用四元数描述航天器的姿态运动学方程,为消除一阶滑模变结构控制律中因符号函数切换产生的高频抖振,用超螺旋算法设计了二阶滑... 考虑转动惯量不确定性和外界干扰条件下,对基于高阶滑模变结构的挠性航天器大角度姿态机动控制进行了研究。用四元数描述航天器的姿态运动学方程,为消除一阶滑模变结构控制律中因符号函数切换产生的高频抖振,用超螺旋算法设计了二阶滑模变结构控制器。超螺旋算法包括控制律的不连续时间导数和滑模变量的连续函数两部分,保证滑模相对阶次为2,无需滑模变量的时间导数信息,用连续的超螺旋控制律替代符号函数的切换部分,实现了二阶滑模变结构控制。仿真结果表明:算法对姿态机动控制力矩抖振的抑制作用明显,在相同的扰动和转动惯量不确定性条件下,基于超螺旋算法的二阶滑模变结构控制对挠性附件的振动抑制能力更强,抗干扰能力和鲁棒性更优。 展开更多

关键词 挠性航天器 大角度姿态机动 姿态控制 挠性振动 高阶滑模变结构控制 超螺旋算法 连续函数 抖振 抗干扰 鲁棒性

在线阅读 下载PDF 职称材料

航天器姿态大角度机动有限时间控制 被引量：11

10

作者 黄成 王岩 邓立为 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1058-1066,共9页

针对航天器姿态大角度机动控制问题,在存在外部扰动的情况下,基于航天器姿态跟踪系统的标准级联特性,利用反步法和自适应控制设计有限时间控制器。提出的控制方法可以严格保证姿态大角度机动系统是全局有限时间稳定的。李雅普诺夫理论... 针对航天器姿态大角度机动控制问题,在存在外部扰动的情况下,基于航天器姿态跟踪系统的标准级联特性,利用反步法和自适应控制设计有限时间控制器。提出的控制方法可以严格保证姿态大角度机动系统是全局有限时间稳定的。李雅普诺夫理论推导和仿真结果表明,系统在控制器的作用下可以快速机动到平衡点并保持稳定,全物理仿真试验进一步表明了所提出的控制方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 姿态大角度机动 反步法 有限时间控制 自适应控制 全物理仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

空空导弹大角度姿态推力矢量控制研究 被引量：18

11

作者 王鹏 陈万春 殷兴良 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期295-299,共5页

为研究具有大离轴角及越肩发射能力的先进空空导弹敏捷转弯方法,研究了空空导弹的大角度姿态机动控制律。利用时间尺度分离的方法将导弹的姿态动力学和运动学系统分别看做快子系统和慢子系统。用李亚普诺夫方法设计了慢子系统控制律。... 为研究具有大离轴角及越肩发射能力的先进空空导弹敏捷转弯方法,研究了空空导弹的大角度姿态机动控制律。利用时间尺度分离的方法将导弹的姿态动力学和运动学系统分别看做快子系统和慢子系统。用李亚普诺夫方法设计了慢子系统控制律。利用动态逆方法设计了快子系统控制律。分析了控制系统的鲁棒性和稳态精度。仿真结果证明了所提控制方法能够大大减小空空导弹大角度姿态机动时各种力矩干扰的影响。最后给出了采用姿态控制实现的越肩发射的仿真结果。 展开更多

关键词 空空导弹 大角度姿态机动 推力矢量控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

控制力矩陀螺辅助机动路径快速规划研究

12

作者 章胜 黄海兵 +1 位作者 赵乾 唐国金 《载人航天》 CSCD 2013年第3期60-67,共8页

控制力矩陀螺辅助机动(Control Momentum Gyroscopes Assisting Maneuver,CMGs AM)作为新型的空间站大角度姿态机动技术,其对推力器机动技术与基于控制力矩陀螺(Control Momentum Gyroscopes,CMGs)的零燃料机动(Zero Propellant Maneuve... 控制力矩陀螺辅助机动(Control Momentum Gyroscopes Assisting Maneuver,CMGs AM)作为新型的空间站大角度姿态机动技术,其对推力器机动技术与基于控制力矩陀螺(Control Momentum Gyroscopes,CMGs)的零燃料机动(Zero Propellant Maneuver,ZPM)技术进行了高效综合。为解决机动初始条件偏差等干扰的影响,提高CMGs AM机动的可靠性与灵活性,研究了燃料最优指标CMGs AM路径的快速规划。针对燃料最优解结构复杂、数值求解困难等问题,改进提出了变区间局部快速路径规划(Rapid Path Planning,RPP)方法,将区间时长扩充为优化变量,同时指定bang-off-bang的推力器控制规律,实现了优化CMGs AM路径的快速求解。 展开更多

关键词 空间站 大角度姿态机动 快速路径规划 控制力矩陀螺

在线阅读 下载PDF 职称材料