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面向空间引力波探测检验质量捕获的弹性管模型预测控制
1
作者
贺雄峰
卢苇
+4 位作者
许诺
王鹏程
张永合
崔冰
夏元清
《空间科学学报》
北大核心
2025年第1期189-200,共12页
在空间引力波探测任务中,检验质量稳定捕获是航天器进入超稳飞行状态的关键步骤.该过程存在初始误差大、系统不确定性大、执行约束强等特点.提出了一种基于弹性管模型预测控制的检验质量捕获控制方法,基于滚动优化和弹性管道技术的控制...
在空间引力波探测任务中,检验质量稳定捕获是航天器进入超稳飞行状态的关键步骤.该过程存在初始误差大、系统不确定性大、执行约束强等特点.提出了一种基于弹性管模型预测控制的检验质量捕获控制方法,基于滚动优化和弹性管道技术的控制结构,提高捕获成功率,并且充分补偿卫星对检验质量的耦合干扰;利用小容差有效集法,提高在线计算的求解精度,确保检验质量的高控制精度;同时基于特征工程方法的最小鲁棒正不变集离线修正方法,减少基于Minkowski求和得到的最小鲁棒正不变集顶点数,降低了在线计算复杂度.利用该方法在航天器–双检验质量全自由度仿真平台上进行仿真验证,结果表明控制效果满足检验质量捕获精度要求,控制器具有鲁棒性且有效提高了收敛速度,抑制了平台运动干扰和量测噪声的影响.
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关键词
无拖曳控制
检验质量捕获
弹性管道模型预测控制
干扰补偿
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职称材料
题名
面向空间引力波探测检验质量捕获的弹性管模型预测控制
1
作者
贺雄峰
卢苇
许诺
王鹏程
张永合
崔冰
夏元清
机构
中国科学院微小卫星创新研究院
中国科学院大学
中国科学院卫星数字化重点实验室
北京理工大学自动化学院
出处
《空间科学学报》
北大核心
2025年第1期189-200,共12页
基金
国家重点研发计划项目资助(2021YFC2202600,2021YFC2202602)。
文摘
在空间引力波探测任务中,检验质量稳定捕获是航天器进入超稳飞行状态的关键步骤.该过程存在初始误差大、系统不确定性大、执行约束强等特点.提出了一种基于弹性管模型预测控制的检验质量捕获控制方法,基于滚动优化和弹性管道技术的控制结构,提高捕获成功率,并且充分补偿卫星对检验质量的耦合干扰;利用小容差有效集法,提高在线计算的求解精度,确保检验质量的高控制精度;同时基于特征工程方法的最小鲁棒正不变集离线修正方法,减少基于Minkowski求和得到的最小鲁棒正不变集顶点数,降低了在线计算复杂度.利用该方法在航天器–双检验质量全自由度仿真平台上进行仿真验证,结果表明控制效果满足检验质量捕获精度要求,控制器具有鲁棒性且有效提高了收敛速度,抑制了平台运动干扰和量测噪声的影响.
关键词
无拖曳控制
检验质量捕获
弹性管道模型预测控制
干扰补偿
Keywords
Drag-free control
Test mass capture
Elastic tube model predictive control
Disturbance compensation
分类号
V448.22 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名
作者
出处
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1
面向空间引力波探测检验质量捕获的弹性管模型预测控制
贺雄峰
卢苇
许诺
王鹏程
张永合
崔冰
夏元清
《空间科学学报》
北大核心
2025
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