微纳卫星与非合作翻滚目标对接的模型预测控制

摘要：

针对多约束下微纳卫星与非合作翻滚目标对接过程中的位置跟踪与姿态同步问题,设计了基于模型预测控制(MPC)的对接控制器.首先,考虑动力学耦合问题,建立了六自由度姿轨耦合相对动力学模型.然后,充分考虑了可能存在的实际工程约束,包括输入饱和约束、移动过程中的速度约束、追踪星光学设备视场约束、安全接近走廊约束等,设计了基于MPC的对接控制器,确保精确完成对接操作的同时尽量减少推进剂消耗以获得最优接近轨迹.最后,仿真结果说明了本文所提出控制策略的有效性和鲁棒性,所设计控制器可以在满足多种约束的基础上,实现微纳卫星对非合作翻滚目标的对接,并对干扰具有鲁棒性.

关键词：微纳卫星、非合作目标、交会对接、多约束、模型预测控制

所属期刊栏目：44

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：国家自然科学基金51905272

在线出版日期：2023-04-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：431-442