航天器相对运动的滑模控制方法研究

发布时间：2017-11-13 01:01

  本文关键词：航天器相对运动的滑模控制方法研究

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【摘要】：随着第一套航天纪念钞的发行,航天领域以及航天技术的发展已经具有越来越重要的意义。中国的航天活动也愈来愈频繁。在国家即将发射长征七号、天宫二号、神州十一号和将要实施嫦娥五号计划,以及中国空间站即将投入使用的大背景下,航天器相对运动问题的研究更具有时代意义。本文首先介绍了航天领域和滑模控制的国内外研究现状。接着详细阐述了相对运动的动力学模型和滑模控制的相关理论。滑模控制方法能够快速对输入的变换进行响应是自身的一大优势,且具有很好的鲁棒性,所以本文运用滑模控制方法确定了一个切换函数和控制律,设计了一个针对近圆轨道无扰动理想状态下航天器相对运动的滑模控制器,使追踪航天器在有限时间内到达期望轨道状态。Lyapunov稳定性定理为切换函数和控制律的稳定性证明提供了充分条件。然后,本文又考虑了航天器相对运动中的外部扰动因素,为了保证所设计的滑模控制器有效,增加了对扰动进行实时观测的扰动观测器,得到尽可能准确的扰动值对所需控制输入进行实时补偿,即设计了一个基于扰动观测器的航天器相对运动滑模控制器,最后在两航天器的完全交会背景下,通过Matlab仿真实验验证了所设计的两种状态下的滑模控制器是有效的。
【学位授予单位】：渤海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V448.2

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