基于特征模型的Halo轨道维持控制

论文摘要

平动点,尤其是共线平动点轨道在未来深空探测活动中具有重要的应用价值,但由于共线平动点轨道不稳定,运行在其上的航天器在无控情况下将很快偏离标称轨道,因此在实际任务中,轨道维持必不可少。针对地月系L2点附近的Halo轨道维持问题,首先在圆型限制性三体模型下,利用Richardson三阶近似解析解、微分修正以及打靶法获得了用于维持控制的标称轨道;然后设计了基于特征模型理论的黄金分割控制器用于速度跟踪以及PD控制器用于位置跟踪;最后分别在圆型限制性三体模型和双圆限制性四体模型下进行了仿真分析。结果表明:在两种模型下,位置和速度的跟踪精度分别优于100m和0.003m/s,但双圆限制性四体模型下所需总的速度增量比圆型限制性三体模型下所需总的速度增量高一个数量级。

论文目录

• 1 动力学模型与标称轨道
•   1.1 圆型限制性三体模型
•   1.2 双圆限制性四体模型
•   1.3 标称Halo轨道
• 2 控制器设计
•   2.1 速度跟踪的多变量黄金分割控制器
•   2.2 位置跟踪的PD控制器
• 3 仿真结果
•   3.1 CRTBP模型下的仿真结果
•   3.2 BCRFBM模型下的仿真结果
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张斌,周敬

关键词: 平动点,轨道,轨道维持,特征模型,黄金分割控制器,控制器

来源: 航空学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 北京控制工程研究所

分类号: V448.21

页码: 233-244

总页数: 12

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