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题名服务航天器超近程逼近目标的相对姿轨耦合控制
被引量：7
- 1
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作者
张庆展
靳永强
康志宇
肖余之
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机构
上海宇航系统工程研究所
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出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2015年第1期141-147,共7页
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基金
上海市科学技术委员会(13QB1404000)资助课题
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文摘
针对服务航天器超近程逼近目标的相对姿态轨道耦合控制问题,推导了耦合动力学模型并设计了相应控制律。通过引入描述相对运动构型变化的期望相对位置矢量和位置误差矢量,将相对轨道跟踪控制问题转化为调节器的设计问题。推导了考虑对接机构安装位置的相对姿态轨道耦合动力学模型。利用李雅普诺夫稳定性理论,设计了考虑未知有界干扰的相对姿态轨道耦合控制律。考虑控制输入受限进行数学仿真,结果表明所设计的控制律是有效的,并具有较好的性能。
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关键词
在轨服务
相对姿轨
耦合控制
动力学
期望相对位置矢量
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Keywords
on-orbit servicing
relative position and attitude
coupled control
dynamics
desired relative position vector
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分类号
V448.2
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名航天器快速绕飞监测的相对姿轨耦合控制
被引量：6
- 2
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作者
张庆展
靳永强
康志宇
肖余之
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机构
上海航天技术研究院航天运输与维护总体技术研究中心
上海宇航系统工程研究所
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出处
《航天控制》
CSCD
北大核心
2014年第2期53-59,共7页
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基金
上海市科学技术委员会资助课题(13QB1404000)
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文摘
研究了航天器空间任意方位快速绕飞与监测的相对姿轨耦合控制问题。通过合理绕飞参考系和期望姿态系的定义,将问题转化为绕飞参考系内的相对姿轨跟踪控制。通过设计航天器期望相对位置矢量和求取期望姿态运动规律,建立了符合航天器空间一般物理运动规律的相对运动与姿态指向模型,并给出相应控制律。仿真中以实现与目标轨道异面的快速圆绕飞为例,同时考虑绕飞航天器初始位置不在绕飞面的情况,设计了期望相对位置矢量的运动规律,并加入指数函数引导相对姿轨平滑过渡。考虑相对姿轨控制的强耦合性,绕飞航天器采用冗余推力器配置,并引入伪逆法实现控制指令的动态分配。最后针对示例的数值和可视化仿真验证了算法的正确性。
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关键词
航天器
快速绕飞
监测
相对姿轨耦合控制
期望相对位置矢量
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Keywords
Spacecraft
Fast fly - around
Monitoring
relative coupling attitude and orbit
desired relative position vector
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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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题名空间快速绕飞与视线指向的建模与控制
被引量：4
- 3
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作者
张庆展
曾占魁
靳永强
赵金才
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机构
上海航天技术研究院航天运输与维护总体技术研究中心
上海宇航系统工程研究所
哈尔滨工业大学
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期324-330,共7页
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基金
上海市科学技术委员会资助课题(13QB1404000)
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文摘
研究了航天器空间任意方位快速绕飞与视线指向的建模与控制问题。定义合理的绕飞参考坐标系和期望姿态坐标系,将该问题转化为绕飞参考坐标系内的XY平面运动和绕期望姿态系Y轴的姿态跟踪控制。通过引入期望相对位置矢量,建立了航天器空间一般相对运动与视线指向的普适模型,并设计了相应控制律。以实现与目标轨道异面的快速圆绕飞视线指向为例进行了数学仿真,仿真中绕飞航天器采用冗余推力器配置,并引入伪逆法实现了控制指令的动态分配。数学仿真结果表明了该方法的正确性。
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关键词
快速绕飞
视线指向
建模
期望相对位置矢量
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Keywords
Fast fly-around
Line of sight pointing
Modeling
desired relative position vector
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分类号
V448.2
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名服务航天器超近程逼近失控目标的建模与控制
被引量：2
- 4
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作者
靳永强
张庆展
康志宇
唐平
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机构
上海宇航系统工程研究所
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出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2015年第3期1-9,共9页
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基金
上海市科学技术委员会(13QB1404000
14XD1423400)资助项目
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文摘
为在轨服务任务中实施对失控目标的安全逼近与对接,开展了服务航天器超近程逼近过程的动力学与控制研究。通过引入描述相对运动构型变化的期望相对位置矢量和位置误差矢量,推导了一种新颖的相对轨道误差动力学模型;考虑对接机构安装位置及安装误差,并结合相对姿态动力学模型,建立了逼近过程的相对姿态轨道耦合动力学模型;根据逼近路径约束条件,设计了逼近过程的期望相对位置矢量导引律;基于相对姿态轨道一体化耦合动力学模型,设计了考虑未知有界干扰的自适应时变滑模控制律并利用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的全局稳定性。仿真结果表明,设计期望相对位置矢量导引律的方法能够实现逼近过程的相对运动构型变化控制,并且所设计的自适应时变滑模控制律具有较高的控制精度。
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关键词
失控目标
控制
期望相对位置矢量
服务航天器
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Keywords
Tumbling target
Control
desired relative position vector
Servicing spacecraft
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分类号
TP13
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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