航天器输入受限的鲁棒自适应姿态跟踪控制
作者:
作者单位:

北京科技大学

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

TP273

基金项目:

国家自然科学基金


Constrained robust adaptive attitude tracking control of spacecraft
Author:
Affiliation:

University of Science and Technology Beijing

Fund Project:

National Natural Science Foundation of China

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    本文研究含模型不确定性的刚性航天器输入受限时的姿态跟踪控制设计问题. 针对修改的罗德里格斯姿态参数描述的航天器姿态跟踪动力学模型, 基于一种有界非线性连续函数和修改的罗德里格斯姿态参数自身的有界性设计了鲁棒自适应状态反馈受限控制器, 且不确定参数的自适应更新律可保证在线估计参数的有界性. 所提出的输入受限控制设计方法给出了输入受限幅值、期望轨迹上界、模型不确定性上界与控制器增益之间的定量关系. 采用李亚普诺夫方法证明了通过选择合适的控制器参数可保证闭环系统角速度误差渐近收敛到零且姿态跟踪误差收敛到原点小邻域, 同时保证控制量始终在预先给定的受限范围内. 仿真结果验证了所设计的控制器可在输入受限情况下完成控制目标并有效抑制模型不确定性影响.

    Abstract:

    The attitude tracking control problem is investigated in this paper for rigid spacecraft with constrained inputs and model uncertainties. A bounded robust adaptive state feedback control law is developed based on a kind of bounded nonlinear continuous function and the bounded property of the modified Rodrigues parameters. The proposed control designing method gives the quantitative relationship between the constraint value, the bound of the desired trajectory, the bound of the model uncertainties, and the tunable controller gains. It is proved via Lyapunov"s stability theory that angular velocity errors tend to zero asymptotically and attitude errors converge to the small neighborhoods of zero by setting suitable controller parameters. The simulation results demonstrate that the proposed approach could achieve the design objective and deal with the model uncertainties under the constrained control inputs.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2020-01-06
  • 最后修改日期:2021-03-06
  • 录用日期:2020-04-03
  • 在线发布日期:
  • 出版日期: