航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2015年
5期
1639-1649
,共11页
航天器在轨服务%滑模控制%自适应控制%相对平动%相对转动%有限时间收敛%鲁棒性
航天器在軌服務%滑模控製%自適應控製%相對平動%相對轉動%有限時間收斂%魯棒性
항천기재궤복무%활모공제%자괄응공제%상대평동%상대전동%유한시간수렴%로봉성
spacecraft on-orbit servicing%sliding mode control%adaptive control%relative translation%relative rotation%finite time convergence%robustness
为实现对自由翻滚的失控目标航天器进行在轨服务,基于二阶滑模控制算法设计了相对位置与姿态耦合的自适应控制器.考虑相对转动对相对平动的耦合作用,建立了两航天器对接端口间相对位置与姿态耦合的动力学模型,并在此基础上设计了自适应Super twisting控制器,以减弱已知界限的有界干扰所产生的震颤效应,使闭环系统在有限时间内收敛到平衡点.利用李雅普诺夫方法证明了有界干扰下的闭环系统稳定性,并对收敛时间的上界进行了估计.仿真结果表明,与Super twisting算法相比,所设计的自适应二阶滑模控制器对参数不确定性及线性增长有界干扰具有较强的鲁棒性,且控制精度满足在轨服务的任务需求.
為實現對自由翻滾的失控目標航天器進行在軌服務,基于二階滑模控製算法設計瞭相對位置與姿態耦閤的自適應控製器.攷慮相對轉動對相對平動的耦閤作用,建立瞭兩航天器對接耑口間相對位置與姿態耦閤的動力學模型,併在此基礎上設計瞭自適應Super twisting控製器,以減弱已知界限的有界榦擾所產生的震顫效應,使閉環繫統在有限時間內收斂到平衡點.利用李雅普諾伕方法證明瞭有界榦擾下的閉環繫統穩定性,併對收斂時間的上界進行瞭估計.倣真結果錶明,與Super twisting算法相比,所設計的自適應二階滑模控製器對參數不確定性及線性增長有界榦擾具有較彊的魯棒性,且控製精度滿足在軌服務的任務需求.
위실현대자유번곤적실공목표항천기진행재궤복무,기우이계활모공제산법설계료상대위치여자태우합적자괄응공제기.고필상대전동대상대평동적우합작용,건립료량항천기대접단구간상대위치여자태우합적동역학모형,병재차기출상설계료자괄응Super twisting공제기,이감약이지계한적유계간우소산생적진전효응,사폐배계통재유한시간내수렴도평형점.이용리아보낙부방법증명료유계간우하적폐배계통은정성,병대수렴시간적상계진행료고계.방진결과표명,여Super twisting산법상비,소설계적자괄응이계활모공제기대삼수불학정성급선성증장유계간우구유교강적로봉성,차공제정도만족재궤복무적임무수구.
