失效航天器的姿态机动接管控制

发布时间：2018-02-10 02:13

  本文关键词： 航天器 接管控制 重构 不确定 空间机器人　出处：《宇航学报》2016年08期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为实现失效航天器寿命延长的目的,采用接管控制技术接管失效航天器姿态控制系统。针对姿态机动接管控制中,失效卫星参数不确定和推力器构型矩阵突变的问题,提出一种基于控制系统重构的失效航天器姿态机动接管控制方法。首先采用指令滤波backstepping控制来重构姿态机动接管控制律,并利用Lyapunov方法分析系统稳定性;然后对推力器构型矩阵进行重构;最后考虑燃料消耗和控制输入受限问题,通过基于约束最优二次规划的动态控制分配算法对推力器推力进行控制重分配。采用本文方法实现了对燃料耗尽航天器和部分执行机构失效航天器的姿态机动接管控制。数值仿真证明了该方法的有效性。
[Abstract]:In order to achieve the purpose of prolonging the life of a failed spacecraft, the attitude control system of a failed spacecraft is taken over by means of the technology of take-over control. In view of the uncertainty of the parameters of the failed satellite and the sudden change of the thruster configuration in the attitude maneuvering tubing control, An attitude maneuver control method based on control system reconstruction is proposed. Firstly, the attitude maneuver control law is reconstructed by instruction filtered backstepping control, and the stability of the system is analyzed by Lyapunov method. Then the configuration matrix of thruster is reconstructed. Finally, the problem of fuel consumption and limited control input is considered. A dynamic control assignment algorithm based on constrained optimal quadratic programming is used to redistribute the thrust of thruster. The attitude maneuvering connection of fuel exhaustion spacecraft and partial actuator failure spacecraft is realized by using the method in this paper. The effectiveness of the method is proved by numerical simulation.
【作者单位】： 西北工业大学航天学院智能机器人研究中心;西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室;北方自动控制技术研究所;
【基金】：国家自然科学基金(11272256) 中央高校基本科研业务费专项资金(3102015BJ020)
【分类号】：V448.2

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本文编号：1499415