基于终端滑模的航天器自适应预设性能姿态跟踪控制

摘要：

针对航天器姿态跟踪控制的快速性需求,提出一类自适应终端滑模有限时间控制方法,通过引入饱和函数解决了终端滑模控制器的奇异问题,并结合实际有限时间稳定概念显式地给出了系统状态收敛时间和收敛范围之间的对应关系;为在提高系统鲁棒性的同时避免控制器抖振,设计了一种新型自适应律估计并补偿未知环境干扰.进一步地,针对如遥感卫星对地扫描成像等姿态跟踪任务中存在的状态约束问题,通过在控制器中引入具有对数形式的预设性能项,使系统滑模面响应具有期望的动态过程,约束了航天器姿态跟踪误差及其一阶导数的变化范围.仿真结果表明,设计的控制器具有较高的控制精度和响应速度,满足实际任务对状态约束的需求,且其控制输出不存在奇异和抖振,具备良好的工程应用价值.

关键词：航天器、姿态跟踪、终端滑模、有限时间、预设性能

所属期刊栏目：39

分类号：V448.2;TP13(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61673135,61603114

在线出版日期：2018-08-07（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：136-146