宇航学报
宇航學報
우항학보
JOURNAL OF ASTRONAUTICS
2011年
10期
2133-2139
,共7页
马广富%周稼康%胡庆雷%晋小伟
馬廣富%週稼康%鬍慶雷%晉小偉
마엄부%주가강%호경뢰%진소위
卫星编队飞行%姿态协同%输出反馈%自适应控制
衛星編隊飛行%姿態協同%輸齣反饋%自適應控製
위성편대비행%자태협동%수출반궤%자괄응공제
针对卫星编队飞行姿态协同跟踪的控制过程中角速度信息不可测及外界常值干扰的问题,提出输出反馈协同控制器的设计方法.首先,利用绝对及相对姿态误差信息设计含有积分项的滤波器,并在控制器中引入滤波器的输出信息;同时,考虑到卫星的模型不确定性,设计自适应估计器以对卫星的转动惯量进行在线估计.此外,论证了当卫星编队的通信拓扑结构满足无向树形结构的条件时,仅对任意一颗卫星期望姿态可知即可使整个系统协同收敛于期望值.设计的控制器无需卫星角速度信息即可使角速度信息协同达到期望值,并且引入积分项使得闭环控制系统对常值干扰有良好抑制效果,同时给出降低系统的信息通信压力的分析.最后将提出的算法应用于无需角速度信息反馈的卫星编队飞行的协同控制,仿真结果表明该方法的可行性与有效性,具有实际的应用前景.
針對衛星編隊飛行姿態協同跟蹤的控製過程中角速度信息不可測及外界常值榦擾的問題,提齣輸齣反饋協同控製器的設計方法.首先,利用絕對及相對姿態誤差信息設計含有積分項的濾波器,併在控製器中引入濾波器的輸齣信息;同時,攷慮到衛星的模型不確定性,設計自適應估計器以對衛星的轉動慣量進行在線估計.此外,論證瞭噹衛星編隊的通信拓撲結構滿足無嚮樹形結構的條件時,僅對任意一顆衛星期望姿態可知即可使整箇繫統協同收斂于期望值.設計的控製器無需衛星角速度信息即可使角速度信息協同達到期望值,併且引入積分項使得閉環控製繫統對常值榦擾有良好抑製效果,同時給齣降低繫統的信息通信壓力的分析.最後將提齣的算法應用于無需角速度信息反饋的衛星編隊飛行的協同控製,倣真結果錶明該方法的可行性與有效性,具有實際的應用前景.
침대위성편대비행자태협동근종적공제과정중각속도신식불가측급외계상치간우적문제,제출수출반궤협동공제기적설계방법.수선,이용절대급상대자태오차신식설계함유적분항적려파기,병재공제기중인입려파기적수출신식;동시,고필도위성적모형불학정성,설계자괄응고계기이대위성적전동관량진행재선고계.차외,론증료당위성편대적통신탁복결구만족무향수형결구적조건시,부대임의일과위성기망자태가지즉가사정개계통협동수렴우기망치.설계적공제기무수위성각속도신식즉가사각속도신식협동체도기망치,병차인입적분항사득폐배공제계통대상치간우유량호억제효과,동시급출강저계통적신식통신압력적분석.최후장제출적산법응용우무수각속도신식반궤적위성편대비행적협동공제,방진결과표명해방법적가행성여유효성,구유실제적응용전경.