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一种考虑飞轮不确定性的航天器姿态控制方法.pdf
2023-08-30
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茂学****23
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本发明公开了一种考虑飞轮不确定性的航天器姿态控制方法，包括以下步骤：考虑追踪航天器的姿态控制机构飞轮存在不确定性的情况下，建立追踪航天器与自由翻滚失效航天器之间的姿态跟踪动力学模型；设计非奇异固定时间抗退绕滑模面；构建追踪航天器的自适应容错滑模姿态跟踪控制器，并且给出该控制器可处理的飞轮安装偏差角范围。本发明的控制方法具有响应时间快，控制器鲁棒性强，节省能量等特性，适合应用于存在飞轮不确定性(安装偏差和故障)的追踪航天器完成对自由翻滚失效航天器观测的姿态跟踪控制任务。
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本发明公开了一种考虑反作用飞轮特性及功率受限的航天器姿态控制方法，包括以下步骤：建立四元数描述方式下的航天器运动学和动力学模型；建立航天器体装式太阳能帆板输出功率与太阳入射角的关系；考虑反作用飞轮特性，建立角动量约束、控制力矩约束以及体装式太阳能帆板故障时反作用飞轮的实际可用功率约束；根据任务需求设计目标性能函数；基于模型预测控制策略完成上述约束条件下的航天器姿态控制任务。本方法能够很好的解决航天器在考虑反作用飞轮特性以及体装式太阳能帆板发生故障时的姿态控制问题，通过对目标函数的设计达到控制精度和能量消耗
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