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.

摘要：文章重点研究无人驾驶车辆的轨迹跟踪问题,选取模型预测控制理论作为此次研究的理论基础。首先设定汽车的前轮转角作为相应的控制量,将汽车的横向位置和横摆角设置为状态量,建立起汽车的三自由度动力学模型,然后结合魔术轮胎公式,为保证模型的精度有效性,对现有模型进行线性化和离散化处理,完成预测模型的初步构想,在此基础上增加松弛因子和软约束,从而完成增量线性时变模型轨迹的建立。模型优化完成后,通过Simulink/CarSim联合仿真平台进行验证,设定不同仿真工况,尽可能模拟无人驾驶车辆遇到的复杂工况,经多次仿真实验,文章设计的轨迹跟踪控制器在良好路面条件下,最高安全纵向行驶速度为68 km/h,为后续无人驾驶深入研究提供数据基础。