控制理论与应用
控製理論與應用
공제이론여응용
CONTROL THEORY & APPLICATIONS
2013年
9期
1086-1098
,共13页
张海博%梅杰%马广富%朱志斌
張海博%梅傑%馬廣富%硃誌斌
장해박%매걸%마엄부%주지빈
多航天器系统%姿轨耦合控制%有向通讯拓扑%切比雪夫神经网络%自适应控制
多航天器繫統%姿軌耦閤控製%有嚮通訊拓撲%切比雪伕神經網絡%自適應控製
다항천기계통%자궤우합공제%유향통신탁복%절비설부신경망락%자괄응공제
multiple spacecraft%coupled-control for relative position and attitude%directed communication topology%Chebyshev neural networks%adaptive control
基于一致性理论,在有向通讯拓扑结构下对多航天器系统相对轨道及姿态的耦合协同控制问题进行了研究.本文考虑近地航天器相对轨道的非线性方程以及用罗德里格参数描述的航天器姿态运动方程,建立了考虑控制输入耦合的六自由度航天器运动模型.在仅有部分跟随航天器可获取参考状态(记为领航航天器)的情形下,针对航天器存在未建模动态以及外部环境干扰等问题,提出了一种基于切比雪夫神经网络(Chebyshev neural networks,CNN)的自适应增益控制律,使得各跟随航天器在轨道交会的同时姿态保持一致.因为每个航天器上的控制算法仅依赖其自身及相邻航天器的信息,因此控制算法是分布式的.同时考虑到航天器之间的相对速度及相对角速度难以测量,提出了无需相对速度及角速度信息的分布式自适应协同控制律使得各航天器保持一定的队形且具有期望的相对指向.最后对6颗航天器的编队飞行进行了仿真分析,仿真结果表明本文设计的分布式自适应协同控制律是有效可行的.
基于一緻性理論,在有嚮通訊拓撲結構下對多航天器繫統相對軌道及姿態的耦閤協同控製問題進行瞭研究.本文攷慮近地航天器相對軌道的非線性方程以及用囉德裏格參數描述的航天器姿態運動方程,建立瞭攷慮控製輸入耦閤的六自由度航天器運動模型.在僅有部分跟隨航天器可穫取參攷狀態(記為領航航天器)的情形下,針對航天器存在未建模動態以及外部環境榦擾等問題,提齣瞭一種基于切比雪伕神經網絡(Chebyshev neural networks,CNN)的自適應增益控製律,使得各跟隨航天器在軌道交會的同時姿態保持一緻.因為每箇航天器上的控製算法僅依賴其自身及相鄰航天器的信息,因此控製算法是分佈式的.同時攷慮到航天器之間的相對速度及相對角速度難以測量,提齣瞭無需相對速度及角速度信息的分佈式自適應協同控製律使得各航天器保持一定的隊形且具有期望的相對指嚮.最後對6顆航天器的編隊飛行進行瞭倣真分析,倣真結果錶明本文設計的分佈式自適應協同控製律是有效可行的.
기우일치성이론,재유향통신탁복결구하대다항천기계통상대궤도급자태적우합협동공제문제진행료연구.본문고필근지항천기상대궤도적비선성방정이급용라덕리격삼수묘술적항천기자태운동방정,건립료고필공제수입우합적륙자유도항천기운동모형.재부유부분근수항천기가획취삼고상태(기위령항항천기)적정형하,침대항천기존재미건모동태이급외부배경간우등문제,제출료일충기우절비설부신경망락(Chebyshev neural networks,CNN)적자괄응증익공제률,사득각근수항천기재궤도교회적동시자태보지일치.인위매개항천기상적공제산법부의뢰기자신급상린항천기적신식,인차공제산법시분포식적.동시고필도항천기지간적상대속도급상대각속도난이측량,제출료무수상대속도급각속도신식적분포식자괄응협동공제률사득각항천기보지일정적대형차구유기망적상대지향.최후대6과항천기적편대비행진행료방진분석,방진결과표명본문설계적분포식자괄응협동공제률시유효가행적.
