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自适应挠性航天器姿态非线性控制
1
作者 周成宝 李世兴 +1 位作者 班晓军 任敬伟 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第4期235-242,309,共9页
针对未知系统扰动与惯性参数下挠性航天器姿态跟踪控制和耦合挠性附件振动抑制问题,提出了一种自适应动态面滑模非线性姿态跟踪控制算法和一种自适应非线性主动振动抑制方法。姿态控制算法采用动态面控制技术,避免了复杂的微分运算,结... 针对未知系统扰动与惯性参数下挠性航天器姿态跟踪控制和耦合挠性附件振动抑制问题,提出了一种自适应动态面滑模非线性姿态跟踪控制算法和一种自适应非线性主动振动抑制方法。姿态控制算法采用动态面控制技术,避免了复杂的微分运算,结合自适应控制和滑模控制,自适应估计未知的惯性参数和系统扰动上界,对系统扰动进行控制;振动抑制方法利用自适应控制,对非线性抑制算法的未知参数进行自适应处理,实现主动振动控制。Lyapunov稳定性分析证明了控制方案的可行性。仿真结果表明:该方案在小于30 s的时间内完成了姿态跟踪过程,需要的最大姿态控制输入不到8 N·m,迅速衰减了引起的振动。所提控制策略能够完成高质量的姿态控制和振动抑制性能,具有较好的适应性。 展开更多
关键词 挠性航天器 自适应控制 动态面控制 滑模控制 主动振动抑制
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基于SGCMGs的挠性航天器预定时间滑模姿态机动控制
2
作者 王璐 郭健 刘辽雪 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期586-595,共10页
针对挠性航天器中存在的外部时变干扰影响因素,提出了一种预定时间滑模姿态控制方法。设计自适应律估计未知干扰上界,并在控制器中对其进行补偿,以抑制外部干扰对系统的不利影响。同时,在挠性航天器姿态机动控制方案设计和稳定性分析过... 针对挠性航天器中存在的外部时变干扰影响因素,提出了一种预定时间滑模姿态控制方法。设计自适应律估计未知干扰上界,并在控制器中对其进行补偿,以抑制外部干扰对系统的不利影响。同时,在挠性航天器姿态机动控制方案设计和稳定性分析过程中,引入对执行机构单框架控制力矩陀螺群(SGCMGs)动力学因素的分析,相对于已有方案更贴合实际应用。进一步地,该文采用Lyapunov理论证明了系统实际预定时间稳定。仿真结果可得,该文控制方案可使系统获得较高稳态精度,并可实现姿态快速机动。 展开更多
关键词 挠性航天器 预定时间控制 自适应控制 干扰不确定性
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挠性航天器的自耦PD姿态控制方法 被引量：1
3
作者 黄利容 曾喆昭 曾鹏 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2024年第1期75-83,共9页
针对存在模型参数不确定以及受到外部干扰的挠性航天器的高精度姿态控制和主动振动抑制问题,根据自耦PID(auto-coupling proportional integral derivative,ACPID)控制理论提出了一种简单的自耦PD(auto-coupling proportional derivativ... 针对存在模型参数不确定以及受到外部干扰的挠性航天器的高精度姿态控制和主动振动抑制问题,根据自耦PID(auto-coupling proportional integral derivative,ACPID)控制理论提出了一种简单的自耦PD(auto-coupling proportional derivative,ACPD)控制方法.将挠性航天器姿态运动的已知和未知内部动态以及外部干扰定义为一个总扰动,进而将其等价映射为一个二阶线性扰动系统.据此构建了在复合总扰动反相激励下的受控误差系统,根据ACPID控制理论分别设计了ACPD姿态控制器和ACPD主动振动控制器,并分析了每个系统的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性.仿真试验结果表明,ACPD姿态控制器对姿态角指令有较好的跟踪性能,ACPD主动振动控制器也能有效地抑制挠性附件的振动. 展开更多
关键词 挠性航天器 姿态控制 主动振动控制 自耦PD控制
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基于LPV模型的挠性航天器保性能姿态控制方法 被引量：1
4
作者 蔡赫 师鹏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3921-3929,共9页
针对带转动挠性帆板航天器的动力学参数存在不确定性的问题,提出一种利用线性变参数理论(LPV)的鲁棒保性能姿态控制器设计方法。以太阳帆板转角作为变参数,建立挠性航天器姿态动力学LPV模型。考虑输入受限及输入信号变化率受限的约束,... 针对带转动挠性帆板航天器的动力学参数存在不确定性的问题,提出一种利用线性变参数理论(LPV)的鲁棒保性能姿态控制器设计方法。以太阳帆板转角作为变参数,建立挠性航天器姿态动力学LPV模型。考虑输入受限及输入信号变化率受限的约束,并将二次型控制指标上限最优化,通过线性矩阵不等式(LMI)方法求解得到随变参数调度的LPV状态反馈控制器,所求得的控制器能够在系统参数大范围变化的情况下保持鲁棒稳定性,并具备抗干扰能力。用数值方法进行仿真验证,并与定常鲁棒保性能控制器相比较,验证了所提出的LPV鲁棒保性能控制器的适应性与鲁棒性。 展开更多
关键词 挠性航天器 姿态控制 线性矩阵不等式 线性变参数理论 鲁棒控制 状态反馈
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挠性航天器姿态动力学数据驱动辨识与控制 被引量：2
5
作者 陈竑宇 陈提 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期433-445,共13页
挠性航天器的姿态机动与其挠性部件的振动存在强耦合,这导致系统表现出明显的非线性特征,其动力学行为的描述与控制是非常具有挑战的问题.为了处理挠性航天器建模与姿态控制中的非线性问题,针对挠性航天器的姿态控制问题提出了一种基于K... 挠性航天器的姿态机动与其挠性部件的振动存在强耦合,这导致系统表现出明显的非线性特征,其动力学行为的描述与控制是非常具有挑战的问题.为了处理挠性航天器建模与姿态控制中的非线性问题,针对挠性航天器的姿态控制问题提出了一种基于Koopman算子理论的数据驱动建模方法,并基于数据驱动辨识得到的模型设计了最优控制器,实现对挠性航天器的姿态控制和振动抑制.首先,提出了一种基于Koopman算子理论和非线性系统稀疏性辨识算法(SINDY)的SO(3)上挠性航天器姿态动力学数据驱动辨识方法,根据SO(3)上挠性航天器姿态的动力学特点,设计了一组包含姿态动力学状态的观测函数,用于提升空间上挠性航天器姿态动力学的广义线性模型稀疏性辨识.然后,在小角速度假设下进行全局线性化,通过去除广义线性模型中的高阶项来得到挠性航天器姿态动力学的有限维Koopman稀疏模型,并通过仿真验证了广义线性SINDY模型与Koopman线性化模型的预测能力.最后,以数据辨识得到的线性化模型为基础,提出了基于Koopman算子的最优线性二次型调节器(LQR)用于挠性航天器的姿态控制与振动抑制.通过仿真验证了所提出控制器的效果,并将所提出的控制器与经典非线性最优控制方法进行对比,证明了所提出算法的优势. 展开更多
关键词 挠性航天器 SO(3) Koopman算子 数据驱动 SINDY LQR
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输入受限的挠性航天器全驱姿态饱和控制
6
作者 王典 吴云华 +1 位作者 岳程斐 马松靖 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2177-2187,共11页
面向空间攻防等任务的航天器通常安装微波、激光等大功率对抗载荷,未来航天器需要装备大型挠性太阳能帆板.针对挠性航天器姿态机动过程中存在外部干扰、执行机构饱和及挠性附件振动且挠性模态不易直接测量等问题,提出带挠性附件航天器... 面向空间攻防等任务的航天器通常安装微波、激光等大功率对抗载荷,未来航天器需要装备大型挠性太阳能帆板.针对挠性航天器姿态机动过程中存在外部干扰、执行机构饱和及挠性附件振动且挠性模态不易直接测量等问题,提出带挠性附件航天器的全驱姿态控制方法.首先,建立挠性航天器全驱姿态控制模型.其次,基于扩展非线性观测器(Extended nonlinearity observer,ENO)与努斯鲍姆增益调节设计一种抗饱和的姿态控制鲁棒算法.将外部扰动、挠性振动和输入饱和函数饱和估计误差作为复合干扰,采用非线性干扰观测器对其进行有效补偿.在直接参数设计线性控制参数基础上,扩展非线性观测器负责对挠性航天器产生的挠性振动等非线性进行实时估计和补偿,努斯鲍姆函数辅助控制器输出力矩避免饱和,并利用李雅普诺夫方法严格证明闭环系统的稳定性.最后通过数学仿真验证该方法不仅能够实现执行机构饱和约束条件下的姿态控制,还能有效抑制挠性结构的振动,为探索未来带有大型挠性附件航天器姿态控制新的方法提供参考. 展开更多
关键词 挠性航天器 姿态控制 全驱系统 输入饱和 努斯鲍姆增益调节
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基于多目标优化的挠性航天器姿态机动路径规划 被引量：7
7
作者 周端 申晓宁 +2 位作者 郭毓 陈庆伟 胡维礼 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期846-853,共8页
为了缓解姿态机动控制中快速性与稳定度的矛盾,该文研究了挠性航天器大角度姿态机动的路径规划及其参数优化。在动力学分析的基础上设计了鲁棒姿态控制律,规划了一种非对称的梯形速度机动路径,建立了挠性航天器姿态快速机动模式的路径... 为了缓解姿态机动控制中快速性与稳定度的矛盾,该文研究了挠性航天器大角度姿态机动的路径规划及其参数优化。在动力学分析的基础上设计了鲁棒姿态控制律,规划了一种非对称的梯形速度机动路径,建立了挠性航天器姿态快速机动模式的路径规划多目标优化模型;为保证优化解集的多样性,改善机动路径优化过程中决策者偏好信息的引入问题,应用一种改进的r支配多目标优化算法对姿态机动路径进行规划,实现了挠性航天器大角度姿态机动。仿真结果证明了机动路径规划和所提优化方法的有效性。 展开更多
关键词 挠性航天器 姿态机动 多目标优化 r支配 路径规划
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模糊自抗扰控制器在挠性航天器振动抑制中的应用 被引量：11
8
作者 刘福才 陈鑫 +1 位作者 贾亚飞 刘彩凤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期9-14,共6页
针对挠性航天器在轨运动过程中挠性结构的持续振动问题,提出一种基于模糊控制原理的改进型自抗扰控制方法,实现对挠性航天器的振动抑制。通过非线性自抗扰控制器快速地抑制挠性航天器的低频振动,并结合模糊控制实现自抗扰控制器(Auto Di... 针对挠性航天器在轨运动过程中挠性结构的持续振动问题,提出一种基于模糊控制原理的改进型自抗扰控制方法,实现对挠性航天器的振动抑制。通过非线性自抗扰控制器快速地抑制挠性航天器的低频振动,并结合模糊控制实现自抗扰控制器(Auto Disturbance Rejection Controller,ADRC)参数的自整定,提高自抗扰控制器的性能。将仿真结果与PD控制和非线性自抗扰控制进行对比,结果表明该控制算法能更加快速有效地抑制挠性航天器的振动,具有重要的理论研究和工程应用价值。 展开更多
关键词 自抗扰控制器 模糊控制 振动抑制 挠性航天器
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含有参数不确定性的挠性航天器姿态跟踪滑模控制 被引量：13
9
作者 靳永强 刘向东 侯朝桢 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期299-304,共6页
对有不确定参数的挠性航天器姿态跟踪控制,提出了一种基于滑模控制的姿态跟踪控制律.挠性航天器动力学采用混合坐标法进行建模;构造挠性模态观测器对挠性模态变量进行观测.基于Lyapunov稳定性原理得到含有挠性模态观测器的滑模控制律,... 对有不确定参数的挠性航天器姿态跟踪控制,提出了一种基于滑模控制的姿态跟踪控制律.挠性航天器动力学采用混合坐标法进行建模;构造挠性模态观测器对挠性模态变量进行观测.基于Lyapunov稳定性原理得到含有挠性模态观测器的滑模控制律,并给出了全局渐近稳定性的证明.对各个仿真结果进行比较,显示出本文提出的滑模控制律针对航天器惯量阵不确定性具有良好的鲁棒性,而且具有较强的扰动抑制能力. 展开更多
关键词 滑模控制 挠性航天器 姿态跟踪 参数不确定性 观测器
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基于模态观测器的挠性航天器姿态控制 被引量：9
10
作者 靳永强 刘向东 +1 位作者 王伟 侯朝桢 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期844-848,共5页
针对带有挠性附件航天器的姿态跟踪问题,提出了基于挠性模态观测器的滑模控制律。采用混合坐标法建立挠性航天器动力学模型,构造挠性模态观测器观测挠性模态位移及其变化率。选择一类滑模面,用Lya-punov方法得出基于挠性模态观测器的滑... 针对带有挠性附件航天器的姿态跟踪问题,提出了基于挠性模态观测器的滑模控制律。采用混合坐标法建立挠性航天器动力学模型,构造挠性模态观测器观测挠性模态位移及其变化率。选择一类滑模面,用Lya-punov方法得出基于挠性模态观测器的滑模控制律,并给出了稳定性证明。分别在变速率姿态跟踪,恒速率姿态跟踪和零速率姿态跟踪的情况下进行了仿真。仿真结果显示,与一般的滑模控制律相比,提出的控制律能够有效提高姿态控制的稳态精度,减小挠性模态振动对姿态控制的影响。 展开更多
关键词 模态观测器 姿态控制 滑模控制 挠性航天器
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挠性航天器智能模糊控制算法 被引量：5
11
作者 张恒浩 唐庆博 +2 位作者 焉宁 陈春燕 郑正路 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期36-43,共8页
针对挠性航天器滑模变结构姿态控制器控制力矩的高频抖振问题,提出一种挠性航天器智能模糊控制算法。该算法使用模糊控制算法对航天器控制参数进行模糊化智能处理,能够有效改善控制器控制力矩的高频抖振问题。首先将模糊控制算法与滑模... 针对挠性航天器滑模变结构姿态控制器控制力矩的高频抖振问题,提出一种挠性航天器智能模糊控制算法。该算法使用模糊控制算法对航天器控制参数进行模糊化智能处理,能够有效改善控制器控制力矩的高频抖振问题。首先将模糊控制算法与滑模控制算法结合,根据切换面趋近律系数模糊化处理;然后应用连续饱和函数代替符号函数设计姿态控制器;最后通过算法到达滑模面的程度调整边界层厚度,在保证控制力矩不发生抖振情况的同时有效控制滑模面边界层的厚度。仿真结果证明,提出的智能模糊控制算法能够有效改善挠性航天器控制力矩的高频抖振问题,同时可以加快挠性航天器低阶模态振动曲线的收敛速度。 展开更多
关键词 模糊控制 滑模控制 姿态控制 边界层厚度 连续饱和函数 高频抖振 挠性航天器
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一种挠性航天器的对偶四元数姿轨耦合控制方法 被引量：16
12
作者 杨一岱 荆武兴 张召 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期946-956,共11页
为解决复杂的挠性航天器的姿轨控制问题,对于挠性航天器的姿轨耦合动力学建模与控制展开研究。基于对偶四元数原理,推导给出一套挠性航天器的姿轨一体化动力学模型。此种模型能够紧凑描述航天器的轨道和姿态,且能够自动引入航天器平动... 为解决复杂的挠性航天器的姿轨控制问题,对于挠性航天器的姿轨耦合动力学建模与控制展开研究。基于对偶四元数原理,推导给出一套挠性航天器的姿轨一体化动力学模型。此种模型能够紧凑描述航天器的轨道和姿态,且能够自动引入航天器平动、转动与挠性附件振动三者之间的关联耦合作用。基于此模型设计了一种自适应位置姿态跟踪控制器,该控制器能够在航天器质量特性参数未知的情况下,对其位置和姿态进行轨迹跟踪控制,并使位置和姿态误差收敛。该自适应控制器还可对航天器上挠性附件对系统的耦合作用进行估计,进而在控制输出中对其进行补偿,提高卫星控制系统的稳定性。通过仿真对控制律进行校验,结果表明该控制律对挠性航天器控制效果良好,具有一定的工程应用参考价值。 展开更多
关键词 挠性航天器 对偶四元数 姿态动力学 自适应控制 姿轨耦合控制
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欠驱动挠性航天器的全姿态控制 被引量：7
13
作者 张洪华 王芳 +1 位作者 胡锦昌 王泽国 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期419-429,共11页
考虑欠驱动挠性航天器姿态控制问题,其中执行机构配置为两轴喷气和飞轮执行机构。提出了"喷气消旋+飞轮机动"的分段控制方法,其基本思想是:首先利用喷气推进执行机构使航天器整星角动量趋于零,为飞轮控制做准备;然后利用飞轮... 考虑欠驱动挠性航天器姿态控制问题,其中执行机构配置为两轴喷气和飞轮执行机构。提出了"喷气消旋+飞轮机动"的分段控制方法,其基本思想是:首先利用喷气推进执行机构使航天器整星角动量趋于零,为飞轮控制做准备;然后利用飞轮执行机构使航天器从任意姿态转向指定姿态并维持。针对"喷气消旋",说明了提出的控制规律能够保证航天器角动量全局渐近收敛于任意小量;针对"飞轮机动",证明了航天器全姿态具有大范围渐近稳定性;针对"喷气消旋+飞轮机动"的完整过程,采用扰动系统理论分析了闭环控制系统的大范围终端有界性。 展开更多
关键词 欠驱动航天器 挠性航天器 姿态控制 姿态角速度 渐近稳定性
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挠性航天器姿态机动的变结构主动振动抑制 被引量：11
14
作者 胡庆雷 刘亚秋 马广富 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期329-336,共8页
针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种双回路鲁棒主动振动控制方法.首先,对各低阶振动模态设计正位置反馈补偿器,增加挠性模态的阻尼,使其振动能够快速衰减;然后,基于变结构输出反馈控制理论,给出控制器的设计方法.最... 针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题,提出了一种双回路鲁棒主动振动控制方法.首先,对各低阶振动模态设计正位置反馈补偿器,增加挠性模态的阻尼,使其振动能够快速衰减;然后,基于变结构输出反馈控制理论,给出控制器的设计方法.最后,将该方法应用于挠性航天器姿态机动控制,仿真结果表明,所提出的方法是可行而有效的. 展开更多
关键词 挠性航天器 变结构输出反馈控制 姿态机动 不匹配不确定性
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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
15
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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挠性航天器鲁棒反步自适应姿态机动及主动振动抑制 被引量：8
16
作者 朱良宽 马广富 胡庆雷 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期132-136,共5页
针对挠性航天器姿态机动及主动振动抑制问题,提出一种双回路鲁棒控制方法。首先,采用反步法结合自适应控制技术设计了姿态机动控制器,并基于Lyapunov方法分析了系统的渐近稳定性。其次,为了抑制挠性结构的振动,采用分布式压电智能元件... 针对挠性航天器姿态机动及主动振动抑制问题,提出一种双回路鲁棒控制方法。首先,采用反步法结合自适应控制技术设计了姿态机动控制器,并基于Lyapunov方法分析了系统的渐近稳定性。其次,为了抑制挠性结构的振动,采用分布式压电智能元件作为敏感器及作动器,设计了应变速率反馈补偿器以增加挠性结构的阻尼,使振动能够很快衰减。仿真结果表明,所提方法在保证完成姿态机动任务的同时,能够有效地抑制挠性附件的振动。 展开更多
关键词 挠性航天器 姿态机动 振动抑制 反步法 自适应控制
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挠性航天器预设性能自适应姿态跟踪控制 被引量：5
17
作者 张超 孙延超 +1 位作者 马广富 李传江 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1-7,共7页
为研究存在外界干扰及未建模动态的挠性航天器姿态跟踪问题,提出了一种基于预设性能方法的自适应姿态跟踪控制策略.预设性能方法利用性能函数和一种误差变换方式,将系统的跟踪误差限制在预先设定的约束范围内,以保证系统响应具有期望的... 为研究存在外界干扰及未建模动态的挠性航天器姿态跟踪问题,提出了一种基于预设性能方法的自适应姿态跟踪控制策略.预设性能方法利用性能函数和一种误差变换方式,将系统的跟踪误差限制在预先设定的约束范围内,以保证系统响应具有期望的超调、收敛速度以及稳态误差.采用径向基函数(RBF)神经网络来处理由干扰和附件挠性振荡产生的模型未知动态.考虑到存在未知的神经网络逼近误差,为减小控制参数选取的保守性,进一步对逼近误差的上界进行自适应估计.结合权值和逼近误差上界的自适应律,设计了预设性能自适应姿态跟踪控制器.仿真结果表明,使用本方法可以有效补偿干扰及挠性振动所产生的影响,同时使姿态控制系统获得快速平稳的动态过程和给定的稳态跟踪精度.与未采用预设性能的方法相比,所提出的方法在收敛速度、跟踪精度与振荡抑制效果等方面均具有较明显的优势,并且对控制器参数选取的依赖性更低. 展开更多
关键词 挠性航天器 姿态跟踪控制 预设性能 神经网络 自适应估计
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基于期望补偿的挠性航天器自适应鲁棒主动振动控制 被引量：6
18
作者 余臻 郭毓 +2 位作者 王璐 吴益飞 郭健 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第24期230-236,共7页
针对一类粘贴有智能材料的挠性航天器进行大角度姿态快速机动中的姿态控制与振动抑制问题,提出了一种基于期望补偿的自适应鲁棒主动振动控制方法。该方法由路径规划、基于期望补偿的自适应鲁棒(DCARC)姿态控制器以及基于正位置反馈(PPF... 针对一类粘贴有智能材料的挠性航天器进行大角度姿态快速机动中的姿态控制与振动抑制问题,提出了一种基于期望补偿的自适应鲁棒主动振动控制方法。该方法由路径规划、基于期望补偿的自适应鲁棒(DCARC)姿态控制器以及基于正位置反馈(PPF)的主动振动控制器组成。通过规划得到不易激起挠性附件振动的挠性航天器中心刚体角位置路径,利用DCARC姿态控制对规划的路径进行跟踪。采用基于期望补偿的自适应律使得回归量仅由期望路径信息计算,可减少测量噪声的影响。同时,针对机动过程中挠性附件的高频振动,采用多模态PPF主动振动控制器以增加附件阻尼。该方法不仅能提高挠性航天器大角度姿态快速机动中动态和稳态性能,而且可有效抑制挠性附件振动。数值仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 挠性航天器 期望补偿 自适应鲁棒控制 路径规划 正位置反馈
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基于SDRE方法的挠性航天器姿态控制 被引量：17
19
作者 张军 徐世杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期138-144,共7页
研究基于状态相关的Riccati方程(SDRE)方法的挠性航天器姿态控制问题。首先基于挠性航天器的姿态动力学方程,推导了用于姿态跟踪控制器设计的误差动力学方程;然后用SDRE方法对挠性航天器进行了姿态控制器的设计;接着采用了三种方法对SDR... 研究基于状态相关的Riccati方程(SDRE)方法的挠性航天器姿态控制问题。首先基于挠性航天器的姿态动力学方程,推导了用于姿态跟踪控制器设计的误差动力学方程;然后用SDRE方法对挠性航天器进行了姿态控制器的设计;接着采用了三种方法对SDRE控制器进行求解,即Schur法、改进的Newton法和θ-D法,如果将期望姿态设为某固定姿态,则该控制器实际上成为一个次优姿态机动控制器;最后以某挠性航天器为背景对三种解法进行了数值仿真和比较。仿真结果显示,改进的Newton法计算精度最高,Schur法其次,尽管相比之下θ-D法的计算精度最低,但它也能保证足够的控制精度,而其计算效率是其它两种方法所无法比拟的,θ-D法高效的控制器解算使SDRE的工程应用成为可能。 展开更多
关键词 动力学 姿态控制 状态相关 RICCATI方程 挠性航天器
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控制输入饱和的挠性航天器姿态机动智能鲁棒控制 被引量：8
20
作者 姜野 胡庆雷 马广富 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期188-192,249,共6页
针对挠性航天器带有执行机构饱和的姿态控制问题,提出了一种将自适应变结构和智能控制相结合的智能鲁棒控制方法。首先,在基于非线性和低阶模态的动力学模型基础上,针对挠性模态不可测的特点,给出了仅利用输出信息的智能自适应变结构输... 针对挠性航天器带有执行机构饱和的姿态控制问题,提出了一种将自适应变结构和智能控制相结合的智能鲁棒控制方法。首先,在基于非线性和低阶模态的动力学模型基础上,针对挠性模态不可测的特点,给出了仅利用输出信息的智能自适应变结构输出反馈控制器的设计方法,其中利用神经网络控制来补偿执行机构饱和非线性和采用自适应控制技术克服确定不确定性的界的困难,并基于Lyapunov方法分析了滑动模态的存在性及系统的稳定性。最后,将该方法应用于挠性航天器的姿态机动控制,在反作用飞轮存在饱和特性约束的情况下,完成姿态机动的同时,可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 饱和非线性 神经网络
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