航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2015年
6期
1933-1939
,共7页
王辉%胡庆雷%石忠%高庆吉
王輝%鬍慶雷%石忠%高慶吉
왕휘%호경뢰%석충%고경길
航天器%姿态跟踪%反步法%有限时间%执行器故障
航天器%姿態跟蹤%反步法%有限時間%執行器故障
항천기%자태근종%반보법%유한시간%집행기고장
spacecraft%attitude tracking%backstepping%finite-time%actuator faults
针对存在外部干扰、控制饱和以及执行器故障的航天器姿态跟踪控制问题,提出了基于反步法的有限时间控制方案.通过引入一类新型的具有有限时间收敛特性的积分式滑模面,设计了满足多约束的有限时间容错姿态跟踪控制器,并利用参数自适应方法使控制器设计不依赖于系统惯量信息和外部干扰的界.该容错控制方案的设计无需在线故障信息检测、分离甚至控制器重构,并显式地考虑了执行器输出的饱和幅值要求.稳定性分析表明:在控制饱和甚至执行器故障等多约束的条件下,本文所设计的控制器不仅保证了姿态跟踪的有限时间收敛性,且对于执行器故障具有优越的容错能力;数值仿真分析进一步验证了该控制器的控制性能,以及对外部干扰和系统不确定性的鲁棒性.
針對存在外部榦擾、控製飽和以及執行器故障的航天器姿態跟蹤控製問題,提齣瞭基于反步法的有限時間控製方案.通過引入一類新型的具有有限時間收斂特性的積分式滑模麵,設計瞭滿足多約束的有限時間容錯姿態跟蹤控製器,併利用參數自適應方法使控製器設計不依賴于繫統慣量信息和外部榦擾的界.該容錯控製方案的設計無需在線故障信息檢測、分離甚至控製器重構,併顯式地攷慮瞭執行器輸齣的飽和幅值要求.穩定性分析錶明:在控製飽和甚至執行器故障等多約束的條件下,本文所設計的控製器不僅保證瞭姿態跟蹤的有限時間收斂性,且對于執行器故障具有優越的容錯能力;數值倣真分析進一步驗證瞭該控製器的控製性能,以及對外部榦擾和繫統不確定性的魯棒性.
침대존재외부간우、공제포화이급집행기고장적항천기자태근종공제문제,제출료기우반보법적유한시간공제방안.통과인입일류신형적구유유한시간수렴특성적적분식활모면,설계료만족다약속적유한시간용착자태근종공제기,병이용삼수자괄응방법사공제기설계불의뢰우계통관량신식화외부간우적계.해용착공제방안적설계무수재선고장신식검측、분리심지공제기중구,병현식지고필료집행기수출적포화폭치요구.은정성분석표명:재공제포화심지집행기고장등다약속적조건하,본문소설계적공제기불부보증료자태근종적유한시간수렴성,차대우집행기고장구유우월적용착능력;수치방진분석진일보험증료해공제기적공제성능,이급대외부간우화계통불학정성적로봉성.
