航天器自适应滑模变结构姿态控制

• 作者: 王永俊 贾建芳
• 来源期刊: 电子测量与仪器学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 航天器 姿态控制 不确定扰动 自适应 滑模变结构控制
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 所属期刊栏目: "自动控制技术"专题
• 页码范围: 9-15
• 页数: 7页
• 分类号: V412.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.13382/j.jemi.B1902189

摘要

针对航天器姿态控制系统的强非线性和外部干扰力矩的不确定性,提出了一种自适应滑模变结构姿态控制方法.首先建立采用欧拉角描述的航天器姿态动力学模型,并分解出线性项和非线性项.然后,结合系统非线性项和不确定干扰力矩,引入模型参考自适应控制和自由阶次切换函数,设计了自适应滑模姿态控制律.得到的自适应滑模姿态控制器能够保证航天器在外部干扰力矩不确定的情况下在有限时间内收敛到期望值,姿态角度和角速度精度分别达到10-3和10-5量级.采用Lyapunov稳定性理论证明了所设计的滑模变结构控制律能使航天器姿态闭环系统稳定,数值仿真验证了所设计控制律的可行性和有效性.