挠性航天器多目标鲁棒姿态控制的DPSO算法实现

作     者：王梦菲 张军 WANG Mengfei;ZHANG Jun

作者机构：北京控制工程研究所北京100190 空间智能控制技术国家级重点实验室北京100190 

基　　金：国家自然科学基金(68745511) 新一代人工智能重大项目(2018AAA0103000) 

出 版 物：《中国空间科学技术》 (Chinese Space Science and Technology)

年 卷 期：2021年第41卷第1期

页      码：64-74页

摘      要：复杂航天器高性能姿态控制是完成现代新型空间任务的基础,需兼顾鲁棒性、快速性、精度和控制能量等多目标要求,但目前大多数控制系统只针对某单一目标设计。针对大型挠性航天器多目标姿态控制问题,提出一种基于差分粒子群优化算法和输出反馈的鲁棒控制方法。首先,推导了含参数不确定性的系统动力学模型;然后,给出了差分粒子群优化算法的定义和鲁棒D-稳定的线性矩阵不等式(LMI)表达;最后,在区域极点约束和Pareto最优原则下,利用所提算法对干扰抑制和控制能量指标进行了优化,得到反馈增益矩阵。该方法满足了系统多目标约束要求,且具有一定的振动抑制作用;可避免传统带极点配置的LMI方法在解决多目标问题时的保守性,也解决了将多目标转化为一个指标函数时加权系数的选择困难。数学仿真验证了该方法的有效性,相比于传统PID控制,干扰下姿态稳态误差可减小约54%。

主 题 词：挠性航天器 区域极点配置 鲁棒控制 差分粒子群优化算法 多目标 

学科分类：08[工学] 081105[081105] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.16708/j.cnki.1000-758X.2021.0008

馆 藏 号：203101972...