鲁棒PD+卫星姿态快速机动控制器设计

论文摘要

针对控制力矩与角速度受限情形下的卫星姿态快速机动的控制问题,本文对传统PD控制器进行了改进,采用姿态机动的匀速与减速运动过程的方法大幅度提升系统收敛速率,设计PD+控制器使得系统状态能够沿着期望的滑模面进行运动,并通过构造Lyapunov函数对其进行证明,从而实现对PD控制器收敛时间的估计,并实现40%以上的系统收敛时间提升。在存在转动惯量不确定性与外部干扰力矩的情形下设计PD+控制器实现对于未知扰动的抑制。同时考虑到卫星正常运行对于姿态角速度与控制力矩的限制,证明了姿态控制参数与角速度范数之间的关系,给出了控制力矩与角速度受限情形下的控制律。最后通过数值仿真验证本文提出控制算法的有效性。

论文目录

• 1 动力学与运动学模型
• 2 PD+姿态跟踪控制器
•   2.1 控制器稳定性证明
•   2.2 控制器性能分析
• 3 角速度与控制力矩限制
• 4 仿真与分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李由,孙兆伟,叶东

关键词: 姿态控制,姿态快速机动,鲁棒控制,时间较优,输出力矩受限,角速度受限,方法

来源: 哈尔滨工程大学学报 2019年04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: 西安电子科技大学空间科学与技术学院,哈尔滨工业大学航天学院

基金: 国家自然科学基金项目(61603115,91638301),中国博士后科学基金项目(2015M81455)

分类号: V448.22

页码: 703-709

总页数: 7

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