航天器姿态输出反馈抗干扰跟踪控制

摘要：

针对采用四元数描述的航天器姿态运动模型研究输出反馈抗干扰跟踪控制问题.首先在姿态运动模型的基础上,结合四元数的性质设计扩张状态观测器(extended state observer,ESO)来估计角速度和干扰力矩,从理论上保证了ESO中的四元数状态满足范数约束,并证明了观测误差的收敛性;进一步利用互连和阻尼分配无源控制(interconnection and damping assignment passivity-based control,IDA--PBC)理论设计控制律,通过姿态和角速度误差状态变换以及引入误差积分项,使得期望的姿态和角速度误差,以及积分项误差运动方程中均出现阻尼项,提高了系统的抗干扰性能,最后利用Laypunov函数证明了闭环系统一致最终有界稳定.仿真结果验证了所设计ESO和IDA--PBC控制律的有效性.

关键词：姿态控制、抗干扰、输出反馈、扩张状态观测器、互连和阻尼分配

所属期刊栏目：34

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金项目61374012;航空科学基金项目2016ZA51011资助.Supported by National Natural Science Foundation of China61374012;Aeronautical Science Foundation of China2016ZA51011

在线出版日期：2018-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1547-1560