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题名零角动量欠驱动航天器逆最优稳定控制律设计
被引量：11
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作者
宋道喆
耿云海
易涛
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机构
哈尔滨工业大学卫星技术研究所
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期729-736,共8页
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基金
国家自然科学基金(61203185)
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文摘
研究轮控式零角动量欠驱动航天器姿态最优稳定控制问题。考虑到该类型航天器不存在定常光滑稳定控制律的特点,通过Lyapunov直接法和Backstepping方法设计了一种非线性不连续反馈控制律,同时得到控制Lyapunov函数(CLF),并由此得到逆最优稳定控制律。该控制律可以避开求解Hamilton-Jacobi方程,最小化某一代价函数,同时具有扇形稳定裕度,对输入不确定性具有一定的鲁棒性。数学仿真结果表明,所设计的非线性不连续反馈控制律能够使姿态渐近稳定至平衡点,并具有最优性,以及在转动惯量存在不确定性时,扇形稳定裕度使系统具有一定的鲁棒性。
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关键词
零角动量
欠驱动航天器
逆最优控制
姿态控制
扇形稳定裕度
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Keywords
Zero angular momentum
Underactuated spacecraft
Inverse optimal control
Attitude control
Sector margin
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分类号
V448.22
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名轮控式欠驱动卫星视线轴稳定控制
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作者
耿云海
宋道喆
王爽
孙瑞
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机构
哈尔滨工业大学卫星技术研究所
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第1期57-65,共9页
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基金
国家自然科学基金(61203185)
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文摘
针对轮控式欠驱动卫星在系统初始角动量不为零时,不能通过定常光滑控制率稳定至任意平衡点的问题,通过对星本体某一视线轴惯性指向作约束,得到卫星可达到的某一稳定状态,并设计非线性奇异控制器,使系统从任意初始状态渐近稳定至目标点。数学仿真结果表明,控制器在满足系统角动量守恒的前提下,能够使视线轴快速运动并稳定至目标点,即视线轴与目标轴之间的夹角最小;同时,该控制器对初始姿态不敏感,在大小初始角动量的情况下都能很好地完成控制任务。
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关键词
欠驱动
视线轴
非线性
奇异控制器
姿态控制
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Keywords
Underactuated
Line-of-sight
Nonlinear
Singular controller
Attitude control
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分类号
V448.22
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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