编队航天器有限时间姿态协同控制

发布时间：2017-10-13 00:17

  本文关键词：编队航天器有限时间姿态协同控制

  更多相关文章： 编队航天器 有限时间控制 干扰抑制 姿态协同

【摘要】：随着航天事业的发展,编队航天器姿态控制得到了广泛研究.本文以编队航天器为研究对象,针对编队航天器的有限时间姿态协同控制进行了深入的研究,主要完成了以下的研究工作.介绍了非线性系统一些稳定性定义和定理、代数图论知识及齐次性理论.并给出了由修正罗德里格参数描述的航天器姿态运动学方程和动力学方程.研究了无领航者的编队航天器有限时间姿态协同控制问题.在有向拓扑结构下,设计出两种分布式姿态协同控制律.基于Lyapunov稳定性理论和齐次性理论,严格的证明了闭环系统的姿态和角速度能够在有限时间内达到同步.最后,利用数值仿真验证了所给出控制律的有效性.研究了在干扰力矩存在情况下的编队航天器有限时间姿态协同跟踪问题.利用Lagrange方程描述编队航天器姿态运动模型,首先设计合适的终端滑模面,能够保障系统在滑模面上的运动是有限时间稳定的.然后给出控制律证明系统状态能够在有限时间内到达滑模面.最后,利用数值仿真验证了所设计控制律的有效性.
【关键词】：编队航天器 有限时间控制 干扰抑制 姿态协同
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V448.22
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 符号说明7-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状及分析9-13
• 1.2.1 国内外编队航天器飞行任务的研究现状9-11
• 1.2.2 编队航天器姿态协同控制11-13
• 1.3 本文的主要研究内容13-14
• 第2章 预备知识14-20
• 2.1 相关定义和引理14-16
• 2.2 代数图论16-18
• 2.3 姿态运动学模型18-19
• 2.4 本章小结19-20
• 第3章 编队航天器有限时间姿态协同控制20-35
• 3.1 引言20-21
• 3.2 分布式有限时间姿态协同控制21-34
• 3.2.1 分布式控制律设计121-24
• 3.2.2 仿真研究24-27
• 3.2.3 分布式控制律设计227-31
• 3.2.4 仿真研究31-34
• 3.3 本章小结34-35
• 第4章 考虑干扰抑制的编队航天器有限时间姿态协同跟踪控制35-43
• 4.1 引言35-36
• 4.2 问题描述36
• 4.3 编队航天器有限时间协同跟踪控制36-42
• 4.3.1 滑模面的设计36-38
• 4.3.2 滑模控制律的设计38-40
• 4.3.3 仿真研究40-42
• 4.4 本章小结42-43
• 结论43-44
• 参考文献44-52
• 致谢52-53
• 攻读学位期间发表的学术论文53-54

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本文编号：1021761