微小卫星多约束姿态机动规划方法

微小卫星多约束姿态机动规划方法

论文摘要

针对微小卫星姿态控制中存在的多重指向约束和角速率约束问题,提出一种基于对数型势函数的多约束姿态机动规划方法。首先针对微小卫星携带的光学传感器需躲避强光天体而天线需指向地面保证对地通信这一约束特性,采用对数型势函数方法保证约束姿态指向满足任务要求;其次,针对姿态角速率限制的问题,引入障碍Lyapunov函数确保姿态角速率始终处于约束范围内。与在线优化方法相比,该方法具有计算量小的显著优势,非常适合星上处理能力有限的微小卫星。此外,考虑外界干扰力矩的影响,引入自适应干扰估计律,增强了控制系统的鲁棒性。最后,通过数学仿真对本文方法进行了校验,仿真结果表明,该方法能够快速实现卫星姿态机动到期望指向,与此同时,在整个姿态机动过程中,均满足多重指向约束和姿态角速率约束要求。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 微小卫星控制模型及相关引理
  •   1.1 微小卫星动力学与运动学模型
  •   1.2 指向约束问题描述及相关引理
  • 2 控制器设计
  •   2.1 约束控制律设计
  •   2.2 稳定性分析
  • 3 仿真校验
  •   3.1 姿态机动方法对比
  •   3.2 干扰情况下仿真对比
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 冯振欣,郭建国,周军

    关键词: 微小卫星,姿态控制,指向约束,角速率约束,干扰估计

    来源: 宇航学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 西北工业大学航天学院,微小卫星技术及应用国家地方联合工程实验室

    基金: 国家自然科学基金(61703339,61761136001,61803308)

    分类号: V448.22

    页码: 1205-1211

    总页数: 7

    文件大小: 1271K

    下载量: 137

    相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    微小卫星多约束姿态机动规划方法
    下载Doc文档

    猜你喜欢