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在轨服务航天器对失控目标的姿态同步控制
被引量:
8
1
作者
耿云海
卢伟
陈雪芹
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期1-6,共6页
研究在轨服务航天器逼近与捕获失控目标过程中姿态同步的控制问题,设计了一种基于姿态四元数的姿态跟踪控制算法.通过建立服务航天器相对失控目标的姿态运动学与动力学,将服务航天器跟踪失控目标航天器姿态的控制问题转化为相对姿态的...
研究在轨服务航天器逼近与捕获失控目标过程中姿态同步的控制问题,设计了一种基于姿态四元数的姿态跟踪控制算法.通过建立服务航天器相对失控目标的姿态运动学与动力学,将服务航天器跟踪失控目标航天器姿态的控制问题转化为相对姿态的控制问题.考虑未知干扰和控制力矩受限的因素,并以相对姿态四元数的二阶形式描述相对姿态动力学,利用反馈线性化原理和自适应算法的思想,设计姿态同步的非线性反馈控制律.数学仿真的结果表明,设计的控制算法是有效的,具有较好的跟踪性能.
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关键词
在轨服务
逼近与捕获
失控目标
姿态同步
非线性控制
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职称材料
服务航天器超近程逼近失控目标的建模与控制
被引量:
2
2
作者
靳永强
张庆展
+1 位作者
康志宇
唐平
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2015年第3期1-9,共9页
为在轨服务任务中实施对失控目标的安全逼近与对接,开展了服务航天器超近程逼近过程的动力学与控制研究。通过引入描述相对运动构型变化的期望相对位置矢量和位置误差矢量,推导了一种新颖的相对轨道误差动力学模型;考虑对接机构安装位...
为在轨服务任务中实施对失控目标的安全逼近与对接,开展了服务航天器超近程逼近过程的动力学与控制研究。通过引入描述相对运动构型变化的期望相对位置矢量和位置误差矢量,推导了一种新颖的相对轨道误差动力学模型;考虑对接机构安装位置及安装误差,并结合相对姿态动力学模型,建立了逼近过程的相对姿态轨道耦合动力学模型;根据逼近路径约束条件,设计了逼近过程的期望相对位置矢量导引律;基于相对姿态轨道一体化耦合动力学模型,设计了考虑未知有界干扰的自适应时变滑模控制律并利用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的全局稳定性。仿真结果表明,设计期望相对位置矢量导引律的方法能够实现逼近过程的相对运动构型变化控制,并且所设计的自适应时变滑模控制律具有较高的控制精度。
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关键词
失控目标
控制
期望相对位置矢量
服务航天器
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职称材料
对失控翻滚目标逼近的神经网络自适应滑模控制
被引量:
12
3
作者
刘将辉
李海阳
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期684-693,共10页
针对失控航天器在空间中自由翻滚的情况,研究追踪器对失控翻滚目标逼近的位置和姿态六自由度耦合控制问题。建立追踪器与目标器相对运动的姿轨一体化动力学模型,设计追踪器逼近过程的标称轨迹和标称姿态。综合考虑系统不确定性和外部干...
针对失控航天器在空间中自由翻滚的情况,研究追踪器对失控翻滚目标逼近的位置和姿态六自由度耦合控制问题。建立追踪器与目标器相对运动的姿轨一体化动力学模型,设计追踪器逼近过程的标称轨迹和标称姿态。综合考虑系统不确定性和外部干扰,设计无抖振的神经网络自适应滑模控制器。将滑模控制与神经网络逼近相结合,采用径向基函数(RBF)神经网络对系统未知部分进行自适应逼近。由Lyapunov方法导出神经网络自适应律,通过自适应权重的调节保证整个闭环系统的稳定性。数值模拟实例说明了所设计的标称轨迹和标称姿态的合理性,同时验证了神经网络自适应滑模控制器的有效性。
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关键词
失控
翻滚
目标
相对运动
神经网络
自适应滑模控制
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职称材料
对失控翻滚目标任意位置悬停的模糊控制
4
作者
刘将辉
李海阳
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期44-50,共7页
针对失控翻滚目标任意位置悬停的控制问题进行研究。在目标器轨道坐标系下建立任意偏心率的三维相对运动方程,并分析失控翻滚目标的姿态运动特性。将悬停问题解耦为三个通道的二维模糊控制问题,并以x通道为例进行Mamdani型模糊控制器设...
针对失控翻滚目标任意位置悬停的控制问题进行研究。在目标器轨道坐标系下建立任意偏心率的三维相对运动方程,并分析失控翻滚目标的姿态运动特性。将悬停问题解耦为三个通道的二维模糊控制问题,并以x通道为例进行Mamdani型模糊控制器设计。确定相应的模糊子集、隶属度函数以及模糊控制规则表,采用面积中心法解模糊化。通过数值仿真验证了模糊控制器的控制性能。
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关键词
失控
翻滚
目标
任意位置悬停
模糊控制
隶属度函数
面积中心法
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职称材料
题名
在轨服务航天器对失控目标的姿态同步控制
被引量:
8
1
作者
耿云海
卢伟
陈雪芹
机构
哈尔滨工业大学卫星技术研究所
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期1-6,共6页
基金
中国博士后科学基金资助项目(20090450126)
文摘
研究在轨服务航天器逼近与捕获失控目标过程中姿态同步的控制问题,设计了一种基于姿态四元数的姿态跟踪控制算法.通过建立服务航天器相对失控目标的姿态运动学与动力学,将服务航天器跟踪失控目标航天器姿态的控制问题转化为相对姿态的控制问题.考虑未知干扰和控制力矩受限的因素,并以相对姿态四元数的二阶形式描述相对姿态动力学,利用反馈线性化原理和自适应算法的思想,设计姿态同步的非线性反馈控制律.数学仿真的结果表明,设计的控制算法是有效的,具有较好的跟踪性能.
关键词
在轨服务
逼近与捕获
失控目标
姿态同步
非线性控制
Keywords
on-orbit servicing
approaching and capturing
out-of-control target
attitude synchronization
nonlinear control
分类号
V448.22 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
服务航天器超近程逼近失控目标的建模与控制
被引量:
2
2
作者
靳永强
张庆展
康志宇
唐平
机构
上海宇航系统工程研究所
出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2015年第3期1-9,共9页
基金
上海市科学技术委员会(13QB1404000
14XD1423400)资助项目
文摘
为在轨服务任务中实施对失控目标的安全逼近与对接,开展了服务航天器超近程逼近过程的动力学与控制研究。通过引入描述相对运动构型变化的期望相对位置矢量和位置误差矢量,推导了一种新颖的相对轨道误差动力学模型;考虑对接机构安装位置及安装误差,并结合相对姿态动力学模型,建立了逼近过程的相对姿态轨道耦合动力学模型;根据逼近路径约束条件,设计了逼近过程的期望相对位置矢量导引律;基于相对姿态轨道一体化耦合动力学模型,设计了考虑未知有界干扰的自适应时变滑模控制律并利用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的全局稳定性。仿真结果表明,设计期望相对位置矢量导引律的方法能够实现逼近过程的相对运动构型变化控制,并且所设计的自适应时变滑模控制律具有较高的控制精度。
关键词
失控目标
控制
期望相对位置矢量
服务航天器
Keywords
Tumbling target
Control
Desired relative position vector
Servicing spacecraft
分类号
TP13 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
对失控翻滚目标逼近的神经网络自适应滑模控制
被引量:
12
3
作者
刘将辉
李海阳
机构
国防科技大学空天科学学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期684-693,共10页
基金
国家自然科学基金(11472301)
文摘
针对失控航天器在空间中自由翻滚的情况,研究追踪器对失控翻滚目标逼近的位置和姿态六自由度耦合控制问题。建立追踪器与目标器相对运动的姿轨一体化动力学模型,设计追踪器逼近过程的标称轨迹和标称姿态。综合考虑系统不确定性和外部干扰,设计无抖振的神经网络自适应滑模控制器。将滑模控制与神经网络逼近相结合,采用径向基函数(RBF)神经网络对系统未知部分进行自适应逼近。由Lyapunov方法导出神经网络自适应律,通过自适应权重的调节保证整个闭环系统的稳定性。数值模拟实例说明了所设计的标称轨迹和标称姿态的合理性,同时验证了神经网络自适应滑模控制器的有效性。
关键词
失控
翻滚
目标
相对运动
神经网络
自适应滑模控制
Keywords
Uncontrolled tumbling satellite
Relative motion
Neural network
Adaptive sliding mode control
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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
对失控翻滚目标任意位置悬停的模糊控制
4
作者
刘将辉
李海阳
机构
国防科技大学空天科学学院
出处
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期44-50,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(11472301)
文摘
针对失控翻滚目标任意位置悬停的控制问题进行研究。在目标器轨道坐标系下建立任意偏心率的三维相对运动方程,并分析失控翻滚目标的姿态运动特性。将悬停问题解耦为三个通道的二维模糊控制问题,并以x通道为例进行Mamdani型模糊控制器设计。确定相应的模糊子集、隶属度函数以及模糊控制规则表,采用面积中心法解模糊化。通过数值仿真验证了模糊控制器的控制性能。
关键词
失控
翻滚
目标
任意位置悬停
模糊控制
隶属度函数
面积中心法
Keywords
uncontrolled tumbling satellite
any selected position hovering
fuzzy control
membership function
area center method
分类号
V448 [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
在轨服务航天器对失控目标的姿态同步控制
耿云海
卢伟
陈雪芹
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
服务航天器超近程逼近失控目标的建模与控制
靳永强
张庆展
康志宇
唐平
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2015
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
对失控翻滚目标逼近的神经网络自适应滑模控制
刘将辉
李海阳
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
对失控翻滚目标任意位置悬停的模糊控制
刘将辉
李海阳
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
0
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职称材料
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