SE(3)上姿轨耦合航天器高精度快速终端滑模控制

• 作者: 叶东 孙兆伟 张剑桥
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 耦合动力学模型 Lie群SE(3) 非奇异快速终端滑模 切比雪夫神经网络 高精度
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 制导、导航、控制与电子
• 页码范围: 176-184
• 页数: 9页
• 分类号: V448.22
• 字数: 7227字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2017.02.009

摘要

针对编队飞行航天器姿轨耦合一体化控制问题,本文提出了一种高精度快速收敛的滑模控制方法.首先,建立了以Lie群SE(3)上指数坐标表示航天器位置和姿态跟踪误差的相对耦合动力学模型.然后以该指数坐标和速度跟踪误差定义的滑模面,设计了一种新型的基于切比雪夫神经网络(CNN)的非奇异快速终端滑模控制器(NFTSMC),实现了跟踪航天器对目标航天器的有限时间跟踪控制,并基于Lyapunov方法证明了系统的稳定性.该控制器无需显式的相对参考状态,不仅能保证滑模到达阶段和滑动阶段的有限时间稳定性,还由于引入仅需期望信号具有强逼近能力的CNN在线自适应估计系统总扰动而获得了较高的控制精度.最后,对主从模式的编队飞行航天器进行了仿真分析,结果表明该方法是有效可行的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	叶东	哈尔滨工业大学卫星技术研究所	90	814	17.0	25.0
2	孙兆伟	哈尔滨工业大学卫星技术研究所	109	747	14.0	21.0
3	张剑桥	哈尔滨工业大学卫星技术研究所	7	45	4.0	6.0