存在物理约束的时变转动惯量航天器姿态控制

摘要：

对存在角速度和控制输入有界的快速机动航天器姿态控制问题,设计了一种自适应双环姿态跟踪控制器.将虚拟有界角速度作为运动学方程的虚拟控制输入,使姿态控制问题降阶为角速度跟踪问题;构建递归自适应算法估计时变转动惯量及其微分,并基于障碍李亚普诺夫函数和线性回归算子,设计了角速度跟踪误差有界的变增益自适应姿态控制器.结果表明:该控制策略能使抓捕非合作目标航天器的姿态呈指数收敛到期望轨迹,且收敛轨迹不受外部干扰和抓捕瞬间的强干扰影响;在整个控制过程中,航天器的角速度小于0.4 rad/s,控制力矩小于10N·m,满足了航天器对角速度和控制输入有界的物理限制.

关键词：姿态控制、双环控制、障碍李亚普诺夫函数、角速度、在轨捕获

所属期刊栏目：39

分类号：V448.2(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：西安建筑科技大学青年基金;陕西省教育厅专项科研计划项目

在线出版日期：2024-02-23（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：160-168