基于二阶全驱系统的航天器姿态避障控制

摘要：

针对航天器大角度姿态机动任务,考虑存在姿态禁止区域和干扰力矩影响,提出一种基于全驱系统模型的姿态机动控制方法.基于三维特殊正交群直接描述姿态运动并基于其李代数——指数坐标建立了误差姿态二阶全驱模型;提出基于三维特殊正交群的障碍李雅普诺夫函数,保证在其有界情况下姿态约束得到遵守;最后提出包含障碍李雅普诺夫函数的总李雅普诺夫函数,使用滑模技术并结合二阶全驱模型中参数矩阵的性质消除导数中的非线性项得到简洁的控制律.数值仿真结果显示,在所提出的控制方法作用下,航天器能够避开姿态禁止区域并收敛于期望姿态,并且稳态误差和控制能耗相比现有同类方法表现优异.

关键词：全驱系统、李群、指数坐标、姿态机动控制、障碍李雅普诺夫函数

所属期刊栏目：45

分类号：V448.2(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

在线出版日期：2024-02-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：94-102