基于Rodrigues参数的飞行器姿态鲁棒控制

利用修正的Rodrigues参数对刚体姿态和姿态误差的构形空间进行参数化，在非线性H∞控制的框架内，研究了飞行器姿态的鲁棒控制问题，设计了一个用于飞行器姿态控制的鲁棒跟踪控制器。数值仿真结果表明，本文所设计的控制器对飞行器结构参数的不确定性具有鲁棒性。     

鲁棒控制理论中3种主要方法综述（二）

首先简要介绍了H∞控制的概念及实质，其次详细阐述了H∞控制发展的三个时期-酝酿诞生期=发展完善期和推广应用期，然后讨论卫标准H∞控制问题及非标准控制问题，最后提出了尚待解决的几个问题及一些新的研究热点。     

卫星姿态的间接自适应模糊鲁棒控制

针对在太空强干扰环境下工作的三轴稳定卫星姿态控制问题,将间接自适应模糊鲁棒控制应用于卫星的姿态稳定控制中,给出了实现方法。用自适应模糊控制器逼近被控对象的数学模型,并在控制量中加入鲁棒控制项用于抑制扰动,使系统具有更强的鲁棒性。针对挠性卫星设计了间接自适应模糊鲁棒控制器,推导了参数自适应律。仿真结果表明,该方法能够有效抑制扰动,且具有较好的动态与静态品质。     

一类非线性不确定性系统的H∞鲁棒控制

对一类非线性不确定性系统二次稳定进行了分析,以Ricatti不等式的方式,给出了这类不确定性二次稳定的充分必要条件,并讨论了这类系统的线性状态反馈控制器设计问题。通过一个简单的例子,说明了本的方法正确、有效。     

一类非线性不确定性系统的H_∞鲁棒控制

对一类非线性不确定性系统二次稳定进行了分析 ,以 Ricatti不等式的方式 ,给出了这类不确定性系统二次稳定的充分必要条件 ,并讨论了这类系统的线性状态反馈控制器设计问题。通过一个简单的例子 ,说明了本文的方法正确、有效。     

波动性市场价格H∞鲁棒控制

建立了波动性市场的控制模型 ,以该模型为对象 ,提出了考虑市场实际干扰的 H∞ 控制问题和考虑模型不确定因素的鲁棒控制问题 ,得出了 H∞ 鲁棒反馈策略 ,并以实例说明了策略的有效性     

柔性机械臂的H∞鲁棒控制

首先阐述了Ｈ∞鲁楔控制的理论和方法,然后将这种方法应用于柔性机械臂的非并置式控制,推导出了Ｈ∞鲁棒控制器,为了验证控制系统的鲁棒性,进行了有噪声和无噪声情况下的仿真研究。结果表明,所设计的Ｈ∞控制器具有安全鲁棒性。     

全方位移动机器人鲁棒控制

针对近年来在移动机器人运动控制方面的热点问题——包含不确定扰动输入的完整约束轮式移动机器人的运动控制和干扰抑制问题进行了深入、细致的研究.根据移动机器人的不确定性模型，将移动机器人的跟踪问题转换为标准的H_∞控制问题进行研究，结果表明：H_∞鲁棒控制对于移动机器人的干扰具有良好的抑制性能.提出了一种基于LMI通过局部反馈H_∞控制实现整个系统对不确定扰动具有鲁棒性的算法， 通过仿真实验，验证了此算法的合理性和有效性.     

连续广义系统时域H∞鲁棒控制

研究广度系统H∞鲁棒控制问题，首先将参数不确定的广义系统H∞问题转化成只含有一个数值参数的广义系统的H∞问题，然后利用文献中广义系统H∞问题的解，给出参数不确定的广义系统H∞，输出反馈控制器存在的充分条件，并给出控制器的构造形式。     

带不确定性离散系统H∞鲁棒控制

对于具有不确定性的离散系统,提出了H     

卫星姿态控制系统鲁棒故障诊断方法

针对卫星姿控系统的鲁棒故障诊断问题,在未知输入观测器(UIO)基础上,提出利用非线性未知输入观测器(NUIO)对执行机构和敏感器故障诊断.考虑姿控系统存在外部干扰以及系统不确定性,建立姿控系统非线性模型,设计NUIO对部分干扰和系统不确定性解耦,令未解耦部分到系统残差H∝范数作为性能指标使之最优,运用线性矩阵不等式(L...     

Fault diagnosis using robust cascade observers with application to spacecraft attitude control

This paper proposes a new gyro and star sensor fault diagnosis architecture that designs two groups of cascade H∞ optimal fault observers using LMI for spacecraft attitude control systems.The basic idea of the approach is to identify the gyro fault to good effect first and then makes a further diagnosis for the star sensor based on the former.The H∞ optimal fault observer in design has the robustness with respect to model uncertainties and diagnosis uncertainties.Its robustness to unknown inputs is as a special study in frequency domain.Finally,simulation results demonstrate the effectiveness and feasibility of the proposed control algorithm.     

Adaptive Fuzzy Attitude Control of Flexible Satellite

The adaptive fuzzy control is applied in the attitude stabilization of flexible satellite. The detailed design procedure of the adaptive fuzzy control system is presented. Two T-S models are used as both controller and identifier, The parameters of the controller could be modified according to the information of the identifier. Simulation results show that the method can effectively cope with the uncertainty of flexible satellite by on-line learning and thus posses the good robustness. With the proposed method, the precise attitude control is accomplished.     

采用帆板-滑块执行结构的太阳帆姿态控制

为实现太阳帆三轴姿态控制,采用一种新型的帆板-滑块执行机构进行姿态控制.基于滑模控制理论提出一种强鲁棒的姿态控制器,以抑制执行机构工作过程中航天器转动惯量变化对姿态控制的影响.此外,引入自适应律,提出一种自适应抗扰控制律,以抑制光压力矩和引力梯度力矩对姿态的干扰作用.最后,基于执行机构的动力学特性设计了操纵律,解算出帆板转动角度和滑块滑动位移,提供给控制器所需控制力矩.仿真结果表明:采用所提控制律和执行机构操纵律可使太阳帆姿态较快地机动至期望位置,并较好地抑制了转动惯量变化、光压力矩干扰和引力梯度力矩干扰带来的影响,同时使控制力矩、帆板角度和滑块位移均保持在适当的幅值范围内.所提控制策略有效地实现了太阳帆三轴姿态控制.     

Animation simulation of satellite attitude control

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅａｔｔｉｔｕｄｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓａｋｅｙｓｕｂｓｙｓｔｅｍｆｏｒａｓａｔｅｌｌｉｔｅ,ａｎｄｗｈｅｎｅｖｅｒｔｈｅｒｅｉｓａｆａｉｌｕｒｅｉｎｔｈｅａｔｔｉｔｕｄｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ,ｉｔｍａｙｃａｕｓｅｔｈｅｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎｏｒｆａｉｌｕｒｅｏｆｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓ.Ｉｔｉｓｔｈｅｒｅｆｏｒｅｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｆａｉｌｕｒｅｓｉｎｔｈｅｓａｔｅ…     

主动磁控小卫星模糊控制算法研究

为了缩短小卫星姿态捕获的时间及提高控制精度，针对卫星入轨后的主动磁阻尼与磁捕获控制，结合磁控力矩约束条件，提出了一种模糊控制算法，针对各轴向的磁偶极子进行了控制器设计。分析结果表明，该算法在输入反馈信号数值较小时，可以显著地改善系统的灵敏度和动态特性。计算机仿真结果表明，该算法鲁棒性好，控制精度高，捕获时间相对较短。     

卫星编队飞行的相对姿态控制

使用基于李亚普诺夫的控制方法,研究了双星编队飞行系统的相对姿态控制问题.考虑角速度可测和角速度信息不可测量两种情况,进行了状态反馈和输出反馈的姿态控制算法的设计,并通过李亚普诺夫方法证明了编队飞行系统全局渐近稳定性.最后对给出的算法进行了数值仿真.结果表明,所设计的控制算法实现了编队卫星之间的姿态协同控制,是可行的、有效的.     

Flexible Satellite Attitude Control via Adaptive Fuzzy Linearization

The adaptive fuzzy control is combined with input-output linearization control to constitute the hybrid controller. The control method is then applied to the attitude maneuver control of the flexible satellite.The basic control structure is given. The rules of the controller parameter selection, which guarantee the attitude stabilization of the satellite with parameter uncertainties, have been analyzed. Simulation results show that the precise attitude control is accomplished in spite of the uncertainty in the system.     

控制力矩受限的卫星姿态有限时间鲁棒控制算法

为了解决在卫星姿态控制问题中经典滑模控制器所存在的收敛速度慢、指数收敛的缺陷,同时为增强控制器对外部干扰与系统不确定性的鲁棒性,提出了一种对系统模型具有鲁棒性的快速收敛有限时间控制算法.针对传统滑模面角速度下降过快导致的收敛速率慢的缺陷,基于Lyapunov方法设计了一种具有三段式结构的有限时间滑模面,提升收敛速率并保证稳态精度,同时利用欧拉轴的特性消除有限时间控制中的奇异性问题;通过引入符号函数项,解决系统转动惯量的不确定性与外部干扰力矩问题;通过放缩控制律中的比例项解决控制力矩受限的问题;通过Lyapunov函数证明本文提出的控制律的有限时间稳定性,同时给出系统收敛的时间估计.理论分析与仿真结果均表明,提出的控制算法能够在大幅提升收敛速率的同时保证稳态精度.同时也表明了提升系统性态的关键是规划姿态角速度,即通过合理设计滑模面与期望角速度曲线可以实现提升系统收敛速率与鲁棒性的目的.     

基于嵌入式仿真的卫星姿控系统故障模拟平台

进行卫星姿态控制系统故障模拟,对控制系统优化配置、故障诊断、系统重构技术研究与实验验证具有重要作用.提出了一种卫星姿控系统故障模拟通用解决方案,包括基于Simulink开发环境的宿主机系统、基于嵌入式实时操作系统VxWorks的目标机系统、控制系统部分实物.同时对有关功能实现及可扩展性进行了简单描述.