RBF网络摩擦补偿的挠性卫星滑模姿态控制

发布时间：2022-01-09 09:13

　　研究了挠性卫星的姿态跟踪控制问题,设计了一种RBF网络摩擦补偿滑模控制算法。首先,根据挠性卫星姿态控制系统的成像模式推导了挠性卫星姿态运动模型。其次,根据误差四元数描述的跟踪误差运动模型,引入经典滑模控制作为主控制框架,考虑到对观测干扰的抑制,加入扩张观测器（ESO）来观测系统总扰动。最终,使用RBF网络摩擦补偿系统来近似估计在线切换项,实现滑模控制律中切换增益的平滑,从而减小系统振动。理论推导并证明该方法的收敛性,并与传统的RBF网络逼近的自适应控制进行仿真比较,验证了理论结果。 

【文章来源】：电光与控制. 2020,27(11)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

对比实验框架

对挠性卫星姿态控制系统建模,对卫星的姿态角速度、姿态角度误差、姿态角速度误差、控制力矩仿真结果进行分析,卫星姿态角速度参数能够反映整星机动的稳定性,对比仿真结果如图2所示;姿态角度误差能够反映整星的指向精度,对比仿真结果如图3所示;利用姿态角速度误差结果能够定量得到整星的稳定度,对比仿真结果如图4所示;控制力矩的输出结果能反映控制精度,对比仿真结果如图5所示。图2 姿态角速度

姿态角速度误差

【参考文献】：
期刊论文
[1]微小卫星联合执行机构的递阶饱和姿态控制方法[J]. 华冰,陈林,吴云华.  中国惯性技术学报. 2017(06)
[2]面向非沿迹成像的姿态跟踪扩展观测器滑模控制[J]. 叶东,屠园园,孙兆伟.  宇航学报. 2016(06)
[3]欠驱动挠性航天器的全姿态控制[J]. 张洪华,王芳,胡锦昌,王泽国.  宇航学报. 2015(04)
[4]基于卡尔曼滤波滑模控制的伺服系统设计仿真[J]. 王长旭,孟中,韩松伟,毛大鹏,刘洵.  光电工程. 2010(02)

博士论文
[1]下一代重力卫星新型无拖曳与姿态控制系统研究[D]. 李洪银.华中科技大学 2017
[2]挠性航天器姿态机动的鲁棒控制研究[D]. 钟晨星.南京理工大学 2016

硕士论文
[1]灵长类仿生机器人运动控制研究[D]. 赵旖旎.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：3578412