目标捕获后组合体航天器姿态跟踪控制方法研究

发布时间：2024-02-04 20:08

　　组合体航天器的姿态跟踪控制是空间在轨服务的基础与前提,是空间在轨服务顺利进行的保证。随着空间任务的要求越来越多,空间在轨服务对航天器的控制能力提出了更高的要求,对组合体航天器的控制也要适应各种场景。在此背景下本文以目标抓捕后组合体航天器为研究对象,分别考虑组合体转动惯量已知,组合体转动惯量存在不确定性,组合体转动惯量未知的情况下组合体的跟踪控制策略。首先推导组合体航天器的姿态运动学模型,以修正罗德里戈参数作为描述姿态的状态量,推导组合体航天器的姿态误差动力学模型,考虑到组合体存在不确定性,建立组合体航天器的不确定误差动力学模型。针对组合体航天器的误差动力学模型,为了对系统收敛时的瞬态性能进行约束设计基于预设性能控制的组合体航天器姿态跟踪控制器。进一步考虑到组合体航天器存在转动惯量不确定性以及外界干扰的情况,将利用RBF神经网络对组合体的惯量不确定项和外界干扰进行估计,然后采用基于预设性能的滑模控制器对系统进行控制,通过数值仿真对控制器控制结果加以验证分析。针对服务航天器抓捕转动惯量未知的非合作航天器形成的组合体航天器转动惯量未知的情况,设计自适应控制器对航天器进行姿态控制。首先对组合体...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2美国SUMO卫星（3）日本的ETS-V11

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文4图1-1美国OE项目卫星（2）美国的SUMO/FRENDSUMO/FREND项目全名Front-endRoboticsEnablingNear-termDemonstrationFREND，意为“近期能演示验证的空间机器人技术”。这个项目是由美国国....

图1-3日本的ETS-V11（4）德国的TECSAS/DEOS

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文5图1-3日本的ETS-V11（4）德国的TECSAS/DEOS德国的空间系统演示验证技术卫星(TechnologySatellitesforEemonstrationandVerificationofSpaceSystem)[24]，这项计划是由德....

图1-4德国的TECSAS/DEOS

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文5图1-3日本的ETS-V11（4）德国的TECSAS/DEOS德国的空间系统演示验证技术卫星(TechnologySatellitesforEemonstrationandVerificationofSpaceSystem)[24]，这项计划是由德....

图1-5凤凰计划流程图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文6究项目，这项目主要目的在于开发与研究空间回收与重组技术。美国国防部希望通过研究卫星回收技术实现对空间废弃卫星的二次利用。该项目具体想法就是讲废弃卫星上依旧能够工作的部件通过机械臂卸下，并将其安装在其他卫星上，已实现对废弃卫星的利用和对现有卫星功能的....

本文编号：3895779