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基于干扰观测器的挠性航天器姿态机动控制方法 

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申请/专利权人:吉林大学

摘要:基于干扰观测器的挠性航天器姿态机动控制方法,涉及航空航天控制系统领域,解决现有航天器在轨姿态机动时,挠性附件振动和外部干扰带来的控制性能下降的问题。本发明依据挠性航天器运动学、动力学和振动方程,利用Lagrange力学建立了挠性航天器姿态控制系统的航天器二阶拟线性系统模型,提出了一种非线性干扰观测器来估计外部干扰,给出了干扰观测器的存在条件和观测器参数选取方法。利用参数化方法设计了具有状态反馈与前馈补偿两部分组成的控制器。本发明满足挠性航天器的控制需求,有效提升了航天器控制精度。

主权项:1.基于干扰观测器的挠性航天器姿态机动控制方法,其特征是:该方法由以下步骤实现:步骤一、利用Lagrange力学建立挠性航天器的姿态控制系统航天器二阶拟线性系统模型;步骤二、根据步骤一中建立的二阶航天器拟线性系统模型,设计干扰观测器,基于干扰观测器误差动态系统,获得观测器存在的充分条件,进一步获得模态与干扰组合的集总干扰量信息;步骤三、通过干扰观测器获得的干扰信息,要用步骤一中建立的二阶航天器系统模型,设计前馈-反馈控制器;通过一类广义Sylvester方程的解,获各含有自由参数的控制器完备参数化形式,具体如下:u=uc+uf 式中,uf用于补偿系统模型中的集总干扰量d*,uc为比例微分状态反馈项,K0x和K1x为待设计的前馈-反馈控制器中的反馈增益矩阵,ν是外部输入,为观测器的估计值,Bv为矩阵系数。

全文数据:

权利要求:

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