SO(3)上航天器自适应反步姿态跟踪控制

作     者：史忠军 邵长宝 张剑桥 赵艳彬 SHI Zhongjun;SHAO Changbao;ZHANG Jianqiao;ZHAO Yanbin

作者机构：上海航天技术研究院上海201109 上海卫星工程研究所上海201109 上海航天技术研究院北京研发中心北京100081 

基　　金：国家自然科学基金青年基金(62103284) 上海市自然科学基金(19ZR1453300) 

出 版 物：《上海航天（中英文）》 (Aerospace Shanghai（Chinese&English）)

年 卷 期：2021年第38卷第5期

页      码：74-80页

摘      要：针对刚体航天器姿态跟踪控制问题,提出了一种自适应反步控制方法。首先,考虑模型不确定性和外部干扰影响,通过引入一个非负定的势函数来描述姿态跟踪误差,在特殊正交李群SO(3)上建立描述航天器姿态运动的相对动力学方程,所建立的动力学模型有效地避免了用修正罗德里格参数或四元数描述航天器姿态时引起的奇异和退绕等问题;其次,设计的自适应反步控制器可保证闭环控制系统最终一致有界收敛,并用李亚普诺夫理论严格证明了闭环系统的稳定性;此外,设计的自适应控制律可以有效地处理系统总干扰;最后,针对航天器姿态跟踪控制场景进行数值仿真分析。结果表明:与传统PD控制器相比,所设计的控制器可以有效地提高控制性能。

主 题 词：姿态跟踪 自适应反步控制 势函数 SO(3) 一致最终有界 

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

D　O　I：10.19328/j.cnki.2096-8655.2021.05.011

馆 藏 号：203106083...