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椭圆轨道翻滚目标交会的追踪型模型预测控制
1
作者
杨慧欣
宋泽明
+1 位作者
董凯凯
刘云昭
《西北工业大学学报》
2025年第5期1003-1013,共11页
针对椭圆轨道空间翻滚目标多约束交会的鲁棒轨迹规划与控制问题,提出了一种基于“管道”的追踪型鲁棒模型预测控制方法。对交会过程中的工程约束和不确定性进行分析和建模,进而量化系统的不确定性传播,得到标称系统压缩后的约束。设计...
针对椭圆轨道空间翻滚目标多约束交会的鲁棒轨迹规划与控制问题,提出了一种基于“管道”的追踪型鲁棒模型预测控制方法。对交会过程中的工程约束和不确定性进行分析和建模,进而量化系统的不确定性传播,得到标称系统压缩后的约束。设计由前馈项和反馈项两部分构成的追踪型鲁棒模型预测交会控制器,前馈项驱使系统状态以能量消耗最少、跟踪精度最优的方式到达目标状态,反馈项确保系统在不确定性下仍然满足工程约束。数字仿真实验表明,所设计的控制器能够在保证稳定性的同时以较短的预测时域成功完成椭圆轨道交会任务。相较经典MPC算法,所提出的算法显著降低了计算复杂度并具有鲁棒、自主和安全的优势。
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关键词
空间翻滚目标
椭圆轨道
自主交会
追踪型模型预测控制
不确定性传播
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职称材料
题名
椭圆轨道翻滚目标交会的追踪型模型预测控制
1
作者
杨慧欣
宋泽明
董凯凯
刘云昭
机构
沈阳航空航天大学航空宇航学院
出处
《西北工业大学学报》
2025年第5期1003-1013,共11页
基金
辽宁省自然科学基金计划(2024-BS-153)资助。
文摘
针对椭圆轨道空间翻滚目标多约束交会的鲁棒轨迹规划与控制问题,提出了一种基于“管道”的追踪型鲁棒模型预测控制方法。对交会过程中的工程约束和不确定性进行分析和建模,进而量化系统的不确定性传播,得到标称系统压缩后的约束。设计由前馈项和反馈项两部分构成的追踪型鲁棒模型预测交会控制器,前馈项驱使系统状态以能量消耗最少、跟踪精度最优的方式到达目标状态,反馈项确保系统在不确定性下仍然满足工程约束。数字仿真实验表明,所设计的控制器能够在保证稳定性的同时以较短的预测时域成功完成椭圆轨道交会任务。相较经典MPC算法,所提出的算法显著降低了计算复杂度并具有鲁棒、自主和安全的优势。
关键词
空间翻滚目标
椭圆轨道
自主交会
追踪型模型预测控制
不确定性传播
Keywords
space tumbling target
elliptical orbit
autonomous rendezvous and docking
robust tracking model predictive control
uncertainty propagation
分类号
V448.2 [航空宇航科学技术]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
椭圆轨道翻滚目标交会的追踪型模型预测控制
杨慧欣
宋泽明
董凯凯
刘云昭
《西北工业大学学报》
2025
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