基于PCH模型的航天器姿态无源控制

作     者：王青 龚立纲 董朝阳 WANG Qing;GONG Ligang;DONG Chaoyang

作者机构：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083 

基　　金：国家自然科学基金(61374012) 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2017年第43卷第6期

页      码：1061-1071页

摘      要：针对存在干扰力矩的航天器姿态控制问题,从能量角度提出一种基于端口受控哈密顿(PCH)系统模型的无源控制方法。通过将姿态控制系统表示为PCH形式,并增加与姿态误差积分有关的状态,利用互联和阻尼分配无源控制(IDA-PBC)方法进行控制器设计,使得闭环系统具有期望的内部互连结构关系和能量耗散特性,所提出的控制方案能保证系统的输入-状态稳定性。进一步,考虑执行器的动态特性,利用反步法对控制指令进行补偿设计,结合指令滤波技术避免对虚拟控制量高阶导数的计算,并从理论上证明了闭环系统一致最终有界。仿真结果验证了本文所提控制方法相比于单独基于无源性控制方法的性能优势。

主 题 词：航天器 姿态控制 哈密顿系统 无源性 阻尼分配 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0414

馆 藏 号：203233837...