王云腾1,肖岩2,叶东1,张剑桥3,孙兆伟1
摘要: 人造卫星通常需要携带一些挠性附件用以满足其通信和能量需求,这类附件与卫星中心刚体间的耦合效应会严重影响姿态控制的响应速度和控制精度。面向挠性卫星的快速高精度姿态控制问题,提出了一种连续非奇异的量化精度姿态跟踪控制方法。首先设计了一个非奇异终端滑模面,如果该终端滑模面的值保持在零附近指定的邻域以内,姿态跟踪误差将在规定的时间内收敛到要求的精度并长期保持。然后将性能函数方法与该终端滑模面结合,构造了一个连续非奇异姿态跟踪控制器。在该控制器作用下,终端滑模面将在指定的时刻以后保持在上述零附近的指定邻域内,由此实现了挠性卫星的量化精度姿态跟踪控制。考虑到现实中卫星会受到各种扰动的影响,并且挠性附件的振动情况难以通过传感器实时测量,分别设计了两个自适应律用于抑制上界未知的外部扰动力矩和挠性附件振动引起的刚柔耦合效应。最后,通过数值仿真对所提姿态控制方法的有效性进行了验证。
中图分类号: