全驱刚体航天器的预定时间姿态跟踪控制
CSTR:
作者:
作者单位:

中山大学cdotp深圳 智能工程学院,广东 深圳 518107

作者简介:

通讯作者:

E-mail: liuwq63@mail.sysu.edu.cn.

中图分类号:

TP273

基金项目:

广东省区域联合基金项目(2023A1515110743);广东省自然科学基金项目(2023A1515011466);国家自然科学基金项目(62373385);广东省珠江领军人才项目(2021CX02G450);国家自然科学基金基础科学中心项目(62188101).


Predefined-time attitude tracking control for fully actuated rigid spacecraft
Author:
Affiliation:

School of Intelligent Systems Engineering,Sun Yat-sen University Shenzhen Campus, Shenzhen 518107, China

Fund Project:

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    摘要:

    研究存在惯性参数不确定性和外部干扰的刚体航天器系统的预设时间姿态跟踪控制.基于刚体航天器的二阶全驱动力学模型,利用全驱系统理论构造一种有限时间扩张状态观测器.在此基础上,通过引入可调参数设计一种新型的可调预设时间姿态跟踪控制策略.该控制策略的优点是控制系统状态的收敛时间不仅小于预设时间上界,还可以通过引入的控制参数直接调节其快慢.利用Lyapunov稳定性理论证明扩张状态观测器的收敛性和闭环控制系统的稳定性,最后通过数值仿真验证了所设计控制器的有效性.

    Abstract:

    This paper investigates the problem of predefined-time attitude tracking control for a rigid spacecraft system in the presence of inertial parameter uncertainties and external disturbances. Based on the second-order dynamics model of the rigid spacecraft, a finite-time extended state observer is constructed by utilizing the fully actuated system theory. Then, a novel predefined-time attitude tracking control scheme is designed by introducing an adjustable parameter. The advantage of this control strategy is that the convergence time of the control system is not only smaller than the upper bound of the predefined time, but also its speed can be directly adjusted by the introduced control parameter. By using the Lyapunov stability theory, this paper proves the convergence of the extended state observer and the stability of the closed-loop control system. Finally, the effectiveness of the designed control scheme is validated by numerical simulation.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

吴雨瑶,李雪芳,刘万泉.全驱刚体航天器的预定时间姿态跟踪控制[J].控制与决策,2025,40(2):469-478

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  • 在线发布日期: 2025-01-09
  • 出版日期: 2025-02-20
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