航空学报
航空學報
항공학보
Acta Aeronautica ET Astronautica Sinica
2015年
9期
3165-3175
,共11页
王明%黄攀峰%孟中杰%常海涛
王明%黃攀峰%孟中傑%常海濤
왕명%황반봉%맹중걸%상해도
航天器%接管控制%姿态控制%空间机器人%目标抓捕%次最优控制
航天器%接管控製%姿態控製%空間機器人%目標抓捕%次最優控製
항천기%접관공제%자태공제%공간궤기인%목표조포%차최우공제
spacecraft%takeover control%attitude control%space robot%target capture%sub-optimal control
针对姿轨控系统已经失效的目标航天器姿态控制问题,提出一种空间机器人抓捕目标后姿态接管控制方法.该方法首先利用空间机器人抓捕目标航天器,并保持在固定构型形成组合航天器;其次确定参数突变后组合航天器新的惯量主轴、主惯量和控制力矩分配矩阵;然后在状态空间建立组合航天器的非线性误差姿态动力学;最后采用-α稳定度设计方法来设计服务航天器的SDRE姿态接管控制器,并通过θ-D求解方法得到SDRE控制器的次最优控制律,实现服务航天器对目标航天器的姿态接管控制.仿真结果表明,相比传统的SDRE控制器设计,基于-α稳定度设计的SDRE控制器能够使得系统闭环极点远离虚轴,θ-D求解方法可以降低计算量,因此具有更好的稳定性和实时性.
針對姿軌控繫統已經失效的目標航天器姿態控製問題,提齣一種空間機器人抓捕目標後姿態接管控製方法.該方法首先利用空間機器人抓捕目標航天器,併保持在固定構型形成組閤航天器;其次確定參數突變後組閤航天器新的慣量主軸、主慣量和控製力矩分配矩陣;然後在狀態空間建立組閤航天器的非線性誤差姿態動力學;最後採用-α穩定度設計方法來設計服務航天器的SDRE姿態接管控製器,併通過θ-D求解方法得到SDRE控製器的次最優控製律,實現服務航天器對目標航天器的姿態接管控製.倣真結果錶明,相比傳統的SDRE控製器設計,基于-α穩定度設計的SDRE控製器能夠使得繫統閉環極點遠離虛軸,θ-D求解方法可以降低計算量,因此具有更好的穩定性和實時性.
침대자궤공계통이경실효적목표항천기자태공제문제,제출일충공간궤기인조포목표후자태접관공제방법.해방법수선이용공간궤기인조포목표항천기,병보지재고정구형형성조합항천기;기차학정삼수돌변후조합항천기신적관량주축、주관량화공제력구분배구진;연후재상태공간건립조합항천기적비선성오차자태동역학;최후채용-α은정도설계방법래설계복무항천기적SDRE자태접관공제기,병통과θ-D구해방법득도SDRE공제기적차최우공제률,실현복무항천기대목표항천기적자태접관공제.방진결과표명,상비전통적SDRE공제기설계,기우-α은정도설계적SDRE공제기능구사득계통폐배겁점원리허축,θ-D구해방법가이강저계산량,인차구유경호적은정성화실시성.
