基于路径规划和反推技术挠性航天器姿态控制  

Attitude control of flexible spacecraft based on path planning and backstepping technique

作　　者：赖爱芳[1] 郭毓[1] 周端[1] 魏国平[1] 

机构地区：[1]南京理工大学自动化学院,江苏南京210094

出　　处：《华中科技大学学报（自然科学版）》2011年第S2期227-231,共5页Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金资助项目(60975075);北京控制工程研究所空间智能控制技术国家重点实验室资助项目

摘　　要：为抑制航天器姿态机动过程中挠性附件的振动,提出了一种基于路径规划和反推技术的姿态自适应控制方案.对航天器姿态机动路径进行规划,以缓解传统控制中快速性和超调量之间的矛盾,并减小姿态机动引起的挠性附件振动.针对航天器姿态动力学和运动学构成的具有不确定性的非线性串级系统,基于反推技术设计了一种仅利用输出信息的自适应控制器,并证明了系统全局一致最终有界稳定.在系统具有惯量参数不确定及有界干扰力矩的情况下,设计的控制器能快速抑制挠性附件的振动,实现航天器姿态的快速机动和快速稳定.仿真结果验证了该挠性航天器自适应姿态控制算法的有效性.为抑制航天器姿态机动过程中挠性附件的振动,提出了一种基于路径规划和反推技术的姿态自适应控制方案.对航天器姿态机动路径进行规划,以缓解传统控制中快速性和超调量之间的矛盾,并减小姿态机动引起的挠性附件振动.针对航天器姿态动力学和运动学构成的具有不确定性的非线性串级系统,基于反推技术设计了一种仅利用输出信息的自适应控制器,并证明了系统全局一致最终有界稳定.在系统具有惯量参数不确定及有界干扰力矩的情况下,设计的控制器能快速抑制挠性附件的振动,实现航天器姿态的快速机动和快速稳定.仿真结果验证了该挠性航天器自适应姿态控制算法的有效性.

关 键 词：挠性航天器 机动路径规划 输入成形 反推技术 自适应控制 

分 类 号：N55[自然科学总论]