基于对偶四元数的卫星主从式编队姿轨跟踪的优化控制

作     者：吴锦杰 刘昆 韩大鹏 张峰 WU Jin-jie;LIU Kun;HAN Da-peng;ZHANG Feng

作者机构：国防科学技术大学航天科学与工程学院湖南长沙410073 

基　　金：国家"863"计划资助项目(2011AA7022019) 高分辨率对地观测系统重大专项资助项目(GFZX04010801) 

出 版 物：《控制理论与应用》 (Control Theory & Applications)

年 卷 期：2013年第30卷第9期

页      码：1069-1078页

摘      要：在对偶四元数的框架下研究了主从式编队卫星相对姿态和相对位置跟踪控制的优化问题.首先,给出了用对偶四元数描述的编队卫星六自由度的相对运动模型.接着,把系统模型拆分为标称系统和扰动系统,对于标称系统,使用李雅普诺夫优化控制技术和轨迹跟踪优化的方法来得到非线性系统的次优解,而对于扰动系统,利用滑模控制来确保闭环系统的鲁棒性,为此把最优控制和滑模控制结合起来提出了一种优化的积分滑模控制器,并通过李雅普诺夫方法严格地证明了整个闭环系统的全局渐近稳定性.最后,通过数学仿真来验证设计方法的有效性和可行性,结果表明本文的方法能够实现编队卫星姿轨跟踪的精确控制,收敛速度较快,得到的性能指标更小,且对模型参数不确定性和外部有界干扰具有较强鲁棒性.

主 题 词：优化的积分滑模控制 跟踪控制 李雅普诺夫优化控制 轨迹跟踪优化 李雅普诺夫方法 对偶四元数 编队卫星 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 081105[081105] 0802[工学-机械学] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.7641/cta.2013.21314

馆 藏 号：203889033...