考虑多禁止指向区域的航天器反步姿态机动控制

发布时间：2021-08-30 18:54

　　针对规避多个禁止指向区域的航天器姿态机动控制问题,本文在利用势函数法构造约束条件的基础上设计了一种基于反步法的航天器姿态机动控制律。首先,构造了一种通用的基于误差四元数的航天器锥形禁止指向姿态集描述,并将其转化为凸约束集形式。其次,基于该凸约束集,提出了一种物理意义明确的新型凸势函数构造方法,且该势函数仅存在唯一全局最小值,避免了传统势函数的局部极小值问题。进一步地,考虑多个禁止指向区域,设计了一种基于反步法的航天器姿态机动控制律。最后,通过典型数值仿真算例表明了本文所提出控制算法的有效性和优越性。 

【文章来源】：宇航学报. 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

禁止姿态示意图

从图2、图3可以看出,航天器误差四元数以及误差角速度的调节时间在60 s左右,系统的超调量和稳态误差范围合理。但由于控制律设计采用反步法,系统在到达平衡状态附近的控制作用较弱,趋向于平衡状态的时间较长。同时,图4中控制力矩的幅值始终小于10 N·m,满足饱和约束,但控制幅值受限带来了系统的调节时间较长的不利影响。图3 航天器误差角速度仿真结果

航天器误差角速度仿真结果

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3373319