航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2011年
3期
457-464
,共8页
势函数%自主姿态机动%禁止姿态回避%反步法%控制受限
勢函數%自主姿態機動%禁止姿態迴避%反步法%控製受限
세함수%자주자태궤동%금지자태회피%반보법%공제수한
主要研究存在禁止姿态的航天器自主姿态机动控制问题.首先,给出航天器的动力学和运动学模型,利用四元数描述航天器与机动姿态和禁止姿态的姿态偏差,用相应的欧拉转角描述不同姿态间的距离.为利用势函数完成禁止姿态回避,结合航天器的运动情况设计排斥势函数(RPF)存在条件后,根据禁止姿态最小允许夹角构造一种新的排斥势函数.接着,利用排斥及吸引势函数(APF)的共同作用得到虚拟指令角速度,利用反步法得到自主姿态机动控制器.此外,针对控制受限问题给出控制参数自适应规则,并设计回避势函数局部极小值情况的切换控制器.最后,通过对不同禁止姿态区域的数学仿真,验证了设计方法的有效性和通用性.
主要研究存在禁止姿態的航天器自主姿態機動控製問題.首先,給齣航天器的動力學和運動學模型,利用四元數描述航天器與機動姿態和禁止姿態的姿態偏差,用相應的歐拉轉角描述不同姿態間的距離.為利用勢函數完成禁止姿態迴避,結閤航天器的運動情況設計排斥勢函數(RPF)存在條件後,根據禁止姿態最小允許夾角構造一種新的排斥勢函數.接著,利用排斥及吸引勢函數(APF)的共同作用得到虛擬指令角速度,利用反步法得到自主姿態機動控製器.此外,針對控製受限問題給齣控製參數自適應規則,併設計迴避勢函數跼部極小值情況的切換控製器.最後,通過對不同禁止姿態區域的數學倣真,驗證瞭設計方法的有效性和通用性.
주요연구존재금지자태적항천기자주자태궤동공제문제.수선,급출항천기적동역학화운동학모형,이용사원수묘술항천기여궤동자태화금지자태적자태편차,용상응적구랍전각묘술불동자태간적거리.위이용세함수완성금지자태회피,결합항천기적운동정황설계배척세함수(RPF)존재조건후,근거금지자태최소윤허협각구조일충신적배척세함수.접착,이용배척급흡인세함수(APF)적공동작용득도허의지령각속도,이용반보법득도자주자태궤동공제기.차외,침대공제수한문제급출공제삼수자괄응규칙,병설계회피세함수국부겁소치정황적절환공제기.최후,통과대불동금지자태구역적수학방진,험증료설계방법적유효성화통용성.
