航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2015年
4期
1259-1266
,共8页
航天器%姿态控制%输入饱和%角速度受限%抗退绕
航天器%姿態控製%輸入飽和%角速度受限%抗退繞
항천기%자태공제%수입포화%각속도수한%항퇴요
spacecraft%attitude control%input saturation%angular velocity constraint%anti-unwinding
针对航天器姿态控制过程中同时存在输入饱和与姿态角速度受限的问题,提出了一种新型的姿态控制设计方法.该方法在保证系统渐近稳定的前提下,能够显式地给出输入力矩和姿态角速度的最大幅值,并通过引入一个时变锐度参数来增强系统对外部干扰的抑制能力;在此基础上,进一步考虑了由于四元数的冗余性所导致的退绕问题,设计了一组新的姿态偏差函数和偏差向量,使得控制器在满足上述约束的同时还具有抗退绕的优点.仿真结果表明,所提算法能够同时满足输入饱和与姿态角速度受限的约束,并且在较大外部干扰的情况下表现出了很强的鲁棒性,同时成功地规避了退绕现象.该算法为存在多重约束的航天器姿态控制问题提供了一个新的思路和解决方案,具有很好的实际应用价值.
針對航天器姿態控製過程中同時存在輸入飽和與姿態角速度受限的問題,提齣瞭一種新型的姿態控製設計方法.該方法在保證繫統漸近穩定的前提下,能夠顯式地給齣輸入力矩和姿態角速度的最大幅值,併通過引入一箇時變銳度參數來增彊繫統對外部榦擾的抑製能力;在此基礎上,進一步攷慮瞭由于四元數的冗餘性所導緻的退繞問題,設計瞭一組新的姿態偏差函數和偏差嚮量,使得控製器在滿足上述約束的同時還具有抗退繞的優點.倣真結果錶明,所提算法能夠同時滿足輸入飽和與姿態角速度受限的約束,併且在較大外部榦擾的情況下錶現齣瞭很彊的魯棒性,同時成功地規避瞭退繞現象.該算法為存在多重約束的航天器姿態控製問題提供瞭一箇新的思路和解決方案,具有很好的實際應用價值.
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