基于Twistor的航天器领航-跟随编队有限时间姿轨耦合控制

• 作者: 王晨曦 张勃 白俊强
• 来源期刊: 无人系统技术
• 关键词: 航天器 六自由度编队 编队控制 twistor 有限时间控制 姿轨耦合控制
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 技术研究|Technical Study
• 页码范围: 30-38
• 页数: 9页
• 分类号: V448.21
• 语种: 中文

摘要

针对双航天器六自由度领航-跟随编队的姿轨耦合控制问题,为了简化六自由度控制器的设计,采用twistor对双航天器的相对姿轨运动进行统一描述,提出了有限时间收敛的六自由度姿轨耦合控制律.首先,定义合理的坐标系,给出twistor描述的双航天器相对姿轨运动方程;其次,提出twistor框架下的终端滑模面,为有限时间收敛控制律的设计提供基础;然后,应用滑模控制理论,基于所提出的终端滑模面,设计有限时间收敛的六自由度姿轨耦合控制律,并证明其在有限时间收敛.最后,通过数值仿真,验证所提出算法的有效性.基于twistor的六自由度姿轨耦合编队控制律设计比传统设计方法更为简洁,比基于对偶四元数的控制律计算量小,更适合于计算资源有限航天器的六自由度编队控制.