基于一致性理论的卫星编队滑模/反步协同控制研究

发布时间：2021-08-17 03:12

　　卫星编队飞行拥有巨大的技术优势和广阔的应用潜能，是近年来航天领域探索的热点。本文以一致性理论为基础，利用滑模和反步控制方法，对卫星编队姿态和轨道的协同控制进行了研究。针对匹配干扰条件下的卫星编队姿态协同控制问题，本文采用一种新的时变滑模控制方法，使得卫星编队姿态始终处于滑动模态。取消了传统滑模的到达阶段，实现了全局鲁棒控制，并且使得编队中卫星的姿态在协作的过程中，以指数速度收敛于期望的姿态轨迹。进一步研究了匹配干扰和匹配噪声同时存在情况下的编队控制。首先设计用以产生参考轨迹且具有二阶系统特性的虚拟系统，以提高卫星编队姿态协同的性能以及设计的灵活性。然后，借助滑模和LMI方法得到卫星编队姿态协同控制律，其中，滑模方法保证了卫星姿态响应对匹配干扰不敏感，而LMI方法则通过选择编队中邻接卫星的反馈信息来实现编队姿态协同对匹配噪声的H∞性能。研究了两种情形下的卫星编队多延时姿态协同控制：一、仅部分卫星已知编队的时不变姿态期望轨迹；二、所有卫星已知编队的时变姿态期望轨迹。对于第一种情形，引入了时延情况下各卫星对应的虚拟系统。虚拟系统所包含的卫星编队的反馈信息避免了该系统过快地收敛于期望姿态的问题... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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布式星载雷达的相关技术[11]。且需实现作战通信、无证编队中星间协作完成多任务的能力。AFRL 在 200echSat-21 的飞行试验计划（如图 1.2 所示）。三颗卫星距离和相位可以按照要求进行调整，星间还可实现

图 1.3 TPF 任务卫星编队示意图以 ESA 为代表的其他几个空间防务机构，在卫星编STER II 是 ESA 提出的四面体卫星编队计划[14]，如2000年发射升空，轨道近地点与远地点分别为19000


本文编号：3346940