航天器编队姿态与轨道耦合协同控制器设计

摘要：

针对伴随航天器对参考航天器绕飞的模型，考虑航天器编队飞行相对姿态与相对轨道之间的耦合关系，建立了姿轨耦合六自由度非线性动力学模型，针对空间摄动和多种干扰力矩以及模型不确定性因素的影响，利用幂次趋近律滑模变结构控制方法，设计了一种姿轨耦合协同控制器，来实现编队飞行相对姿态与相对轨道的同步控制，并利用 Lyapunov 函数证明了系统的稳定性。仿真结果表明，在空间摄动的不断干扰下，航天器可以沿着理想的相对轨道运行，相对姿态具有快速稳定性，收敛时间约为500s，最大误差量约为0.2%，可以得出伴随航天器对参考航天器具有良好的轨道与姿态跟踪能力。

关键词：编队飞行、姿轨耦合控制、滑模变结构控制

分类号：V44;V41

资助基金：北京理工大学飞行器动力学与控制教育部重点实验室基金

在线出版日期：2015-04-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：30-36