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卫星姿态控制系统容错控制综述 被引量：18
1
作者 姜斌 张柯 +3 位作者 杨浩 程月华 马亚杰 成旺磊 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期59-72,共14页
主要针对卫星姿态系统容错控制研究领域已有的成果进行了回顾。总结了国内外卫星容错控制的现有成果,主要从卫星姿态控制系统的可重构性、单体卫星容错控制和卫星编队容错控制3个部分对相关的研究成果进行了归纳分析。其中,卫星姿态系... 主要针对卫星姿态系统容错控制研究领域已有的成果进行了回顾。总结了国内外卫星容错控制的现有成果,主要从卫星姿态控制系统的可重构性、单体卫星容错控制和卫星编队容错控制3个部分对相关的研究成果进行了归纳分析。其中,卫星姿态系统的可重构性从重构目标和系统功能要求两方面进行分析;对单体卫星容错控制现状的介绍主要从自适应技术、滑模理论、预设性能、干扰观测器、故障估计观测器几个方面展开;卫星编队容错控制方法从独立容错、协同容错、拓扑重构和组成重构的角度进行阐述。最后进行总结,并展望了卫星姿态控制系统容错控制领域未来可能出现的新问题和研究思路。 展开更多
关键词 卫星姿态控制系统 可重构性 容错控制 卫星编队 暂态与稳态性能
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卫星姿态控制系统的可重构性分析 被引量：17
2
作者 樊雯 程月华 +1 位作者 姜斌 刘文静 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期185-191,共7页
针对执行机构和传感器故障情况,将可重构性的概念引入卫星姿态控制系统,并提出可重构性评价方案来分析某一配置下的卫星姿态控制系统的在轨可重构性。首先,针对线性化系统模型,根据执行机构配置分析故障后系统的可控性及控制能耗,并利... 针对执行机构和传感器故障情况,将可重构性的概念引入卫星姿态控制系统,并提出可重构性评价方案来分析某一配置下的卫星姿态控制系统的在轨可重构性。首先,针对线性化系统模型,根据执行机构配置分析故障后系统的可控性及控制能耗,并利用可控性格兰姆矩阵的最小特征值给出系统的可重构性度量指标。其次,针对某一传感器配置,从系统级的角度分析系统的可观性与可重构性之间的关系。在此基础上,给出整个卫星姿态控制系统的可重构性评价方案。最后针对某一配置的卫星姿态控制系统模型进行仿真分析,说明该方案的有效性。 展开更多
关键词 卫星姿态控制系统 可重构性 容错控制
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基于深度森林的卫星ACS执行机构与传感器故障识别 被引量：13
3
作者 程月华 江文建 +2 位作者 杨浩 薛琪 廖鹤 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期195-205,共11页
针对卫星姿态控制系统(ACS)闭环回路的故障难以辨识的问题,引入深度森林算法,实现执行机构与传感器故障识别。首先针对可获取的少量卫星姿态控制系统遥测数据,结合系统动力学特性,研究合适的特征选择和特征提取方法,再结合深度森林算法... 针对卫星姿态控制系统(ACS)闭环回路的故障难以辨识的问题,引入深度森林算法,实现执行机构与传感器故障识别。首先针对可获取的少量卫星姿态控制系统遥测数据,结合系统动力学特性,研究合适的特征选择和特征提取方法,再结合深度森林算法进行故障信息学习与辨识,建立故障预测模型,实现执行机构故障与传感器故障的识别。半物理仿真结果表明:在存在气浮台干扰力矩、卫星转动惯量未知、飞轮非线性特性、闭环故障传播等多种不利因素情况下,深度森林算法对于执行机构和传感器故障具有高效的识别能力。 展开更多
关键词 深度森林算法 卫星姿态控制系统 执行机构 传感器 故障识别
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卫星姿态控制系统故障重构观测器设计 被引量：13
4
作者 贾庆贤 张迎春 +1 位作者 陈雪芹 李化义 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期442-450,共9页
对于卫星姿态控制系统,提出一种基于PD型学习观测器(Learning observer,LO)的系统故障重构方法。在P型LO的学习算法基础上引入测量输出估计误差的微分项,设计了一种PD型LO,估计卫星姿态角速度和姿态角的同时,快速精确重构卫星执行机构... 对于卫星姿态控制系统,提出一种基于PD型学习观测器(Learning observer,LO)的系统故障重构方法。在P型LO的学习算法基础上引入测量输出估计误差的微分项,设计了一种PD型LO,估计卫星姿态角速度和姿态角的同时,快速精确重构卫星执行机构故障。给出了所提观测器的稳定性条件,并基于线性矩阵不等式技术提出一种系统化PD型LO设计方法。进一步,将所提PD型LO设计扩展用于卫星姿态敏感器故障的快速重构。最后,将所提方法应用于微小卫星推力器故障重构和陀螺故障重构,仿真结果校验了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 卫星姿态控制系统 故障重构 学习观测器 线性矩阵不等式
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基于LSSVM的卫星姿态控制系统故障诊断 被引量：6
5
作者 王剑非 姜斌 冒泽慧 《控制工程》 CSCD 2008年第3期334-336,341,共4页
提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)非线性观测器的卫星姿态控制系统故障诊断方法。与标准的支持向量机回归算法相比,最小二乘支持向量机回归算法收敛速度快,适用于在线训练。该方法利用其回归逼近非线性函数的能力,设计基于最小... 提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)非线性观测器的卫星姿态控制系统故障诊断方法。与标准的支持向量机回归算法相比,最小二乘支持向量机回归算法收敛速度快,适用于在线训练。该方法利用其回归逼近非线性函数的能力,设计基于最小二乘支持向量机的非线性系统状态观测器,在线训练最小二乘支持向量机回归,并用于估计卫星姿态控制系统故障。最后,通过仿真验证了这种方法可以快速准确地估计出卫星姿态控制系统的故障。 展开更多
关键词 卫星姿态控制系统 故障诊断 最小二乘支持向量机 观测器
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基于新型学习观测器的卫星执行机构故障重构 被引量：2
6
作者 贾庆贤 张承玺 +1 位作者 李化义 张迎春 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期2835-2841,共7页
针对在轨微小卫星出现执行机构故障的情况,提出了一种基于非线性学习观测器(nonlinear learning observer, NLO)的卫星姿控执行机构故障重构方法。文中结合迭代学习算法和递推学习算法,设计了一种新型自适应学习算法,该算法应用前一时... 针对在轨微小卫星出现执行机构故障的情况,提出了一种基于非线性学习观测器(nonlinear learning observer, NLO)的卫星姿控执行机构故障重构方法。文中结合迭代学习算法和递推学习算法,设计了一种新型自适应学习算法,该算法应用前一时刻和当前时刻的姿态敏感器测量输出误差在线更新故障重构信号,使得所提NLO在估计卫星姿态角速度和姿态角的同时,能够快速精确在线重构卫星姿控执行机构故障。进一步给出了所提NLO的稳定性条件,并结合线性矩阵不等式技术给出了NLO增益矩阵的详细设计方法。最后,将所提方法应用于微小卫星姿控推力器故障重构,仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 卫星姿态控制系统 故障重构 学习观测器 线性矩阵不等式
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TS模型和H_∞观测器在卫星故障诊断中的应用 被引量：2
7
作者 王宇雷 李传江 马广富 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1345-1350,共6页
针对卫星姿态控制系统中的陀螺故障,分别在先验变量已知和未知两种情况下设计了基于TS模糊模型的H∞最优故障观测器,并证明了两种情况下H∞最优故障观测器的可行性.最后通过数学仿真验证所提出的故障诊断方法的有效性,并对两种H∞故障... 针对卫星姿态控制系统中的陀螺故障,分别在先验变量已知和未知两种情况下设计了基于TS模糊模型的H∞最优故障观测器,并证明了两种情况下H∞最优故障观测器的可行性.最后通过数学仿真验证所提出的故障诊断方法的有效性,并对两种H∞故障观测器的性能和实用性进行了综合比对. 展开更多
关键词 卫星姿态控制系统 故障诊断 TS模糊模型 H∞最优故障观测器
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基于多频H_∞最优观测器的航天器故障诊断
8
作者 王宇雷 李传江 +1 位作者 马广富 张德新 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第3期443-446,共4页
针对航天器姿态控制系统中的陀螺故障,利用控制输入信息,依据故障信号频率,使用LMI分别设计多组H∞最优故障观测器。该方法无需其他测量校验,能够克服传统诊断方法对星敏感器的依赖;同时扩展H∞观测器的设计自由度,降低惯量不确定性对... 针对航天器姿态控制系统中的陀螺故障,利用控制输入信息,依据故障信号频率,使用LMI分别设计多组H∞最优故障观测器。该方法无需其他测量校验,能够克服传统诊断方法对星敏感器的依赖;同时扩展H∞观测器的设计自由度,降低惯量不确定性对系统诊断精度的影响。在Matlab/Simulink环境下对航天器姿态系统进行了仿真,仿真结果表明:提出的控制算法处理航天器陀螺故障问题的有效性和可行性。 展开更多
关键词 航天器姿态控制系统 故障诊断 H∞最优故障观测器 多频观测器
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