大型挠性航天器的鲁棒模型预测姿态控制

作     者：管萍 吴希岩 戈新生 曹彧腾 GUAN Ping;WU Xi-yan;GE Xin-sheng;CAO Yu-teng

作者机构：北京信息科技大学自动化学院北京100192 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(11732005) 国家自然科学基金青年项目(12002058) 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2022年第43卷第4期

页      码：476-485页

摘      要：针对大型挠性航天器的三轴姿态控制问题,考虑了控制输入约束,设计了鲁棒模型预测姿态控制器。首先,将模型预测控制应用到不考虑扰动的标称挠性航天器系统中,通过求解优化问题推导预测控制律,从而得到三轴姿态的标称轨迹。然后,为有效处理大型挠性附件振动对中心刚体姿态造成的扰动,针对带有扰动的挠性航天器实际姿态控制系统,设计由最优状态与实际系统状态的误差构成的辅助反馈控制器,使实际系统状态维持在以标称轨迹为中心的“管道”(Tube)不变集内,并驱使实际系统状态到达标称轨迹上,最终沿着标称轨迹到达平衡点。仿真结果表明,在鲁棒模型预测控制的作用下,实现了姿态角的快速精确跟踪,有效地处理了由大挠性附件振动对中心刚体姿态产生的扰动,增强了系统的鲁棒性。

主 题 词：大型挠性航天器 姿态控制 模型预测控制 反馈控制 振动抑制 

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

核心收录：

D　O　I：10.3873/j.issn.1000-1328.2022.04.009

馆 藏 号：203111747...