控制与决策

作者：宋晓娟,王宏伟,吕书锋

单位：内蒙古工业大学机械工程学院,呼和浩特010051,,内蒙古工业大学机械工程学院,呼和浩特010051,,内蒙古工业大学理学院,呼和浩特010051,

关键词：充液航天器;姿态机动;有限时间控制;干扰观测器;滑模控制

基金：国家自然科学基金项目(11962020,11502122,11862020,11402126)；内蒙古自然科学基金项目(2019MS05065).

研究三轴稳定充液航天器姿态控制过程中存在外部未知干扰、参数不确定和输入饱和的问题,提出一种抗干扰有限时间滑模控制的姿态机动控制方法.将部分充液贮箱内液体燃料晃动等效为球摆模型,采用动量矩守恒定律推导出充液航天器耦合动力学方程.首先,设计有限时间积分滑模干扰观测器,保证控制系统中集总干扰可以在有限时间内被估计;然后,基于所设计的干扰观测器,提出一种抗干扰有限时间快速终端滑模控制策略,并且证明在该控制律的作用下闭环系统的状态是有限时间稳定的,而且收敛到指定的快速终端滑模面上.此外,通过引入辅助变量补偿控制输入超调量,克服输入饱和的约束.仿真结果验证了该控制策略的有效性和鲁棒性.

来源：2021年第5期

《控制与决策》期刊编辑部

查看控制与决策杂志2021年第5期