双星编队构形保持抗干扰容错控制

摘要：

为解决系统模型误差、外部干扰以及执行器故障引起的双星编队轨道控制精度低、稳定性差问题,设计一种基于观测器的抗干扰容错线性二次型调节器(LQR)控制策略.首先,根据编队双星相对运动动力学模型,设计基于双比例积分自适应律的增广观测器,同时实现对系统状态、间歇故障与快速时变故障、可建模干扰的快速精确估计,并采用H∞优化技术抑制不可建模干扰对控制系统的影响.其次,采用Lyapunov稳定性理论,保证动态误差系统渐近稳定.然后,在控制器中引入未知动态估计信息的前馈补偿项,设计闭环反馈抗干扰容错LQR控制律.最后实验结果表明,相比文献中控制方法,本文所提方法的编队卫星相对位置控制精度提高49.93％,验证了所设计的抗干扰容错LQR控制律的优越性,能够为双星编队构形保持提供精确控制策略.

关键词：双星编队、干扰观测器、故障估计、容错控制

所属期刊栏目：29

分类号：V448.2(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家自然科学基金资助项目No.62005275

在线出版日期：2021-05-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：605-615