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基于Lyapunov-MPC方法的非合作目标近距离抵近控制
1
作者
杜兴瑞
孟云鹤
陆璐
《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期85-94,共10页
针对航天器近距离视线抵近同时存在轨道与姿态机动的非合作目标特定方位控制问题,提出了一种基于控制Lyapunov函数(CLF)的模型预测控制方法 (LMPC)。首先,根据视线坐标系下的轨道动力学方程,建立了满足视线指向要求的航天器相对轨道动...
针对航天器近距离视线抵近同时存在轨道与姿态机动的非合作目标特定方位控制问题,提出了一种基于控制Lyapunov函数(CLF)的模型预测控制方法 (LMPC)。首先,根据视线坐标系下的轨道动力学方程,建立了满足视线指向要求的航天器相对轨道动力学模型,并推导了期望轨道的解析表达式。其次,利用MPC方法设计控制器进行在线优化控制,并通过纳入基于李雅普洛夫方法的非线性反步控制的显式特征,构建收缩约束式,以确保闭环稳定性。接着,对基于LMPC的控制方法的递归可行性和闭环稳定性进行了证明。最后,仿真结果证明了所设计的LMPC轨迹跟踪方法的有效性和鲁棒性。
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关键词
非合作目标
近距离视线抵近
非线性动力学系统
控制LYAPUNOV函数
模型预测控制
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职称材料
题名
基于Lyapunov-MPC方法的非合作目标近距离抵近控制
1
作者
杜兴瑞
孟云鹤
陆璐
机构
中山大学人工智能学院
出处
《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期85-94,共10页
基金
国家自然科学基金(61673390)。
文摘
针对航天器近距离视线抵近同时存在轨道与姿态机动的非合作目标特定方位控制问题,提出了一种基于控制Lyapunov函数(CLF)的模型预测控制方法 (LMPC)。首先,根据视线坐标系下的轨道动力学方程,建立了满足视线指向要求的航天器相对轨道动力学模型,并推导了期望轨道的解析表达式。其次,利用MPC方法设计控制器进行在线优化控制,并通过纳入基于李雅普洛夫方法的非线性反步控制的显式特征,构建收缩约束式,以确保闭环稳定性。接着,对基于LMPC的控制方法的递归可行性和闭环稳定性进行了证明。最后,仿真结果证明了所设计的LMPC轨迹跟踪方法的有效性和鲁棒性。
关键词
非合作目标
近距离视线抵近
非线性动力学系统
控制LYAPUNOV函数
模型预测控制
Keywords
non-cooperative target
close line of sight
nonlinear dynamic system
control Lyapunov function
model predictive control
分类号
V19 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Lyapunov-MPC方法的非合作目标近距离抵近控制
杜兴瑞
孟云鹤
陆璐
《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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参考文献
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