航天器自适应快速非奇异终端滑模容错控制

• 作者: 吕梅柏 张科 郭小红 韩治国
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 航天器 姿态跟踪 执行器故障 有限时间 控制器饱和
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 电子与控制
• 页码范围: 3092-3100
• 页数: 9页
• 分类号: V448.2
• 字数: 6342字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2015.0357

摘要

针对存在外部干扰、转动惯量矩阵不确定、控制器饱和以及执行器故障的航天器姿态跟踪控制问题,提出了基于自适应快速非奇异终端滑模的有限时间收敛控制方案.通过引入能够避免奇异点的具有有限时间收敛特性的快速非奇异终端滑模面,设计了满足多约束的有限时间姿态跟踪容错控制器,并利用参数自适应方法使控制器设计不依赖于系统惯量信息和外部干扰的上界.此外,所设计的控制器显式考虑了执行器输出力矩的饱和幅值特性,使航天器在饱和幅值的限制下完成姿态跟踪控制任务,并且无须进行在线故障估计.Lyapunov稳定性分析表明:在外部干扰、转动惯量矩阵不确定、控制器饱和以及执行器故障等约束条件下,所设计的控制器能够保证闭环系统的快速收敛性,而且对控制器饱和与执行器故障具有良好的容错性能.数值仿真校验了该控制器在姿态跟踪控制中的优良性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张科	西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室	311	2797	25.0	40.0
5	韩治国	西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室	11	41	3.0	6.0
9	吕梅柏	西北工业大学航天飞行动力学技术重点实验室	42	179	6.0	10.0
13	郭小红		9	74	5.0	8.0