带未知干扰的模块化航天器系统相对轨道的队形控制

基于多智能体系统一致性理论,在有向拓扑结构中对模块化航天器相对轨道的队形控制问题进行研究.考虑与状态相关的未知外部干扰,在存在模块质量不确定性的情形下,基于自适应增益技术,设计仅依赖模块自身及其邻近模块信息的分布式控制算法,并通过Lyapunov稳定性方法证明闭环系统是渐近稳定的.最后在Matlab/Simulink中对6个模块组成的模块化航天器系统的队形进行仿真分析,仿真结果表明所设计的控制律是有效且可行的.     

卫星姿态调节的滑模PID控制器设计

针对刚体卫星的姿态调节问题,提出了一种滑模PID控制器设计方法.根据李亚普诺夫方法,推导出了采用PID形式的切换面的滑模PID控制器.在卫星转动惯量参数存在不确定性和存在外干扰时,该控制律也具有全局稳定性和鲁棒性.最后对卫星姿态控制系统进行了仿真研究.结果表明,所设计的控制方案在实现姿态调节控制的同时,对于卫星转动惯量的摄动及外部扰动力矩是鲁棒的.     

考虑控制输入饱和的卫星姿态调节控制

研究了刚体卫星在控制输入饱和、外干扰和参数不确定性存在时的姿态调节控制问题.设计了可动态调节参数的控制器,能够保证姿态和角速度都是渐近趋于零的.通过李亚普诺夫方法证明了闭环系统零平衡点的全局渐近稳定性.所提出的控制方案不依赖于卫星的转动惯量,因此对参数不确定性具有鲁棒性.仿真结果表明,在控制输入饱和情况下,所设计的控制方案在实现姿态控制的同时,对外部扰动也能够有效地抑制.     

控制受限航天器时变滑模姿态控制

在推力器执行机构输出力矩受限的条件下,针对带有输入饱和特性的挠性航天器的姿态机动问题,提出了一种将线性滑模面和时变滑模面相结合的变结构控制器设计方法,给出其切换机制以实现挠性航天器快速姿态机动给出了变结构输出反馈控制器设计的方法;最后,将本文提出的方法应用于三轴稳定挠性航天器的姿态机动控制,仿真结果表明:在推力器的控制受限条件下,完成姿态机动的同时,有效地抑制挠性附件的振动.     

基于自适应滑模方法的航天器位置与姿态控制

为了解决存在参数不确定和外干扰的航天器位置与姿态控制问题,提出一种自适应滑模控制方法.该方法用于控制航天器的位置和姿态,确保航天器执行位置与大角度机动,完成捕获和移除大空间目标的任务.提出的控制算法无需不确定的界,比传统的滑模方法容易实现.Lapunov分析表明,设计的控制器保证了位置与姿态的渐近跟踪.最后,将该方法用于航天器的位置与姿态控制,仿真结果验证了方法的有效性.     

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.     

电站锅炉系统仿真模型计算策略的研究

对复杂系统仿真模型的有效求解涉及到如何组织这些方程并分配以合适的算法问题，本文作者首先将方程的有效组织（本文称之为计算策略）和具体的积分算法概念区分开来，之后着重探讨了两种现存的面向方程的面向模块的计算策略的应用特点及优缺点，并提出了组合顺序的计算策略的方案，最后通过电站锅炉系统仿真模型求解实例进一步说明了应用组织顺序计算策略对复杂系统的高精度仿真的优越性。     

大空域机动巡航导弹的模糊PID控制器设计

针对大空域机动巡航导弹下降转平飞过程中出现的强非线性特点．在俯仰通道设计了模糊PID双模控制方案。以高度误差和该误差变化量为输入．以高度误差为阀限．在高度误差较大时采用响应迅速的模糊控制器．较小时采用稳态精度较高的PID控制器。最后通过仿真表明通过该方案所控制的弹道符合方案弹道．满足设计指标要求。     

卫星姿态跟踪的非线性PI控制器设计

针对刚体卫星的姿态跟踪问题,提出了一种新的非线性PI控制器。它不同于传统的全状态反馈控制方案,无需姿态角速度的测量信号,而是通过引入一个一阶低通滤波器来产生伪角速度信号,进而对其进行反馈。同时,采用积分控制以减少或抑制由于常值干扰力矩引起的常值姿态误差。通过Lyapunov方法分析证明了整个闭环系统是渐近稳定的。最后,仿真结果验证了所提出的输出反馈控制律在实现姿态跟踪和干扰抑制方面的有效性。     

基于滑模输出反馈与输入成形控制相结合的挠性航天器主动振动抑制方法

针对挠性航天器大角度姿态机动的振动抑制问题，提出了一种基于输出反馈滑模控制和输入成形振动抑制方法相结合的主动振动控制策略。输入形成器作为前馈控制器作用在反馈回路的前相通道，通过改变输入命令的作用形式，在保证参考模型（标称对象）完成指定的姿态机动的同时抑制掉对系统影响较大的挠性结构的振动；而对于闭环控制回路，考虑挠性结构模态不可测、模型参数具有不匹配不确定性以及外干扰力矩的作用，在输出反馈滑模控制的基础上，给出了仅利用输出信息的滑模控制器设计方法，保证跟踪参考模型的输出以获得要求的闭环系统的性能。将该方法应用于单轴挠性航天器的大角度rest—to—rest（静止到静止）姿态机动控制进行了仿真研究，结果表明，所提出的方法是可行而有效的。