航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
1期
249-258
,共10页
航天器%执行器故障%控制受限%容错控制%终端滑模
航天器%執行器故障%控製受限%容錯控製%終耑滑模
항천기%집행기고장%공제수한%용착공제%종단활모
spacecraft%actuator fault%control constraint%fault tolerant control%terminal sliding mode
针对受干扰的刚体航天器冗余执行器存在故障与控制受限的姿态跟踪控制问题,提出一类基于新型指数形式的非奇异快速滑模面(ENFTSM)与趋近律的姿态容错控制器设计方法.当部分推力器发生故障时,假设剩余推力器具有输出饱和特性且能提供足够推力保证航天器执行任务,相比一般终端滑模控制器,本文设计的控制器不仅能使系统状态以更快的速度到达平衡点,且不需要在线对执行器故障信息进行检测和分离.基于Lyapunov方法证明本文设计的控制器能保证闭环系统稳定,且能有效地抑制外部干扰、控制受限和执行器故障等约束.最后对提出的控制算法进行了数值仿真,其结果表明了该控制器的有效性.
針對受榦擾的剛體航天器冗餘執行器存在故障與控製受限的姿態跟蹤控製問題,提齣一類基于新型指數形式的非奇異快速滑模麵(ENFTSM)與趨近律的姿態容錯控製器設計方法.噹部分推力器髮生故障時,假設剩餘推力器具有輸齣飽和特性且能提供足夠推力保證航天器執行任務,相比一般終耑滑模控製器,本文設計的控製器不僅能使繫統狀態以更快的速度到達平衡點,且不需要在線對執行器故障信息進行檢測和分離.基于Lyapunov方法證明本文設計的控製器能保證閉環繫統穩定,且能有效地抑製外部榦擾、控製受限和執行器故障等約束.最後對提齣的控製算法進行瞭數值倣真,其結果錶明瞭該控製器的有效性.
침대수간우적강체항천기용여집행기존재고장여공제수한적자태근종공제문제,제출일류기우신형지수형식적비기이쾌속활모면(ENFTSM)여추근률적자태용착공제기설계방법.당부분추력기발생고장시,가설잉여추력기구유수출포화특성차능제공족구추력보증항천기집행임무,상비일반종단활모공제기,본문설계적공제기불부능사계통상태이경쾌적속도도체평형점,차불수요재선대집행기고장신식진행검측화분리.기우Lyapunov방법증명본문설계적공제기능보증폐배계통은정,차능유효지억제외부간우、공제수한화집행기고장등약속.최후대제출적공제산법진행료수치방진,기결과표명료해공제기적유효성.
