基于非线性干扰观测器的航天器相对姿轨耦合控制

摘要：

针对带挠性附件的服务航天器在近距离逼近失控目标航天器时的控制问题,考虑由于推进安装偏差导致的姿轨耦合,通过选用相对位置和相对姿态四元数作为状态向量,建立了服务航天器与失控目标航天器的相对位置和姿态动力学方程.考虑服务航天器的挠性附件影响,挠性振动可以视为位置和姿态控制系统微分有界的干扰.基于反馈线性化方法提出了非线性反馈控制律,设计了非线性干扰观测器,用于补偿可建模干扰,并基于所提非线性反馈控制律和非线性干扰观测器设计了复合控制器,其中非线性干扰观测器用于补偿挠性附件产生的干扰.数字仿真及半物理实物闭环验证表明,利用所设计的复合控制器能够有效补偿干扰,同时在对失控目标航天器跟踪时具有很好的鲁棒性.

关键词：非合作交会、非线性反馈控制、复合分层、干扰观测、干扰补偿

所属期刊栏目：46

分类号：V448.2;O231.2(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

在线出版日期：2020-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1907-1915