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申请/专利权人：杭州电子科技大学
申请日：2024-12-06
公开（公告）日：2025-01-03
公开（公告）号：CN119248005A
专利技术分类：
专利摘要：本发明公开了一种基于全驱系统方法的航天器姿态跟踪滑模控制方法，属于航天器控制技术领域。该方法基于全驱系统方法，针对具有外部扰动以及执行器饱和的航天器姿态跟踪系统，建立了系统的二阶全驱系统模型。并设计了抗饱和辅助系统，以减小执行器饱和的影响。同时还设计了基于固定时间多变量超螺旋系统的干扰观测器，用于估计外部扰动。基于全驱系统方法，通过状态反馈控制器获得一个线性定常的闭环系统，设计了基于全驱系统方法的滑模控制器，使系统在受到外部干扰的影响下，能稳定跟踪目标姿态，实现了对航天器姿态跟踪系统的有效控制。
专利权项：1.一种基于全驱系统方法的航天器姿态跟踪滑模控制方法，其特征在于：步骤一、建立航天器四元数描述的姿态跟踪系统运动学模型和动力学模型，根据全驱系统方法，考虑执行器饱和的影响，建立航天器姿态跟踪二阶全驱系统模型；其中为输入矩阵；表示系统饱和控制输入与当前系统控制输入的差值；步骤二、考虑航天器的执行器饱和问题，设计抗饱和辅助系统： ；其中，表示由期望坐标系到当前航天器坐标系的误差四元数的矢量部分；和C2是对角线元素均为正值的常数对角矩阵；和为补偿系统的状态变量，、分别为、的一次导数；定义跟踪误差e1、e2： ；其中，为二阶全驱系统的已知非线性项，为系统的未知扰动，是3维单位矩阵；、分别为e1、e2的一次导数，、分别为、的二次导数；步骤3、考虑外部扰动的影响，设计基于固定时间多变量超螺旋系统的干扰观测器： ；其中，，是的估计值，，，，p为常数且，是总扰动的估计值，是总扰动的导数的上界；、分别为、的一次导数；步骤4、基于全驱系统方法，设计控制器，其中，；A0、A1为参数化设计方法的参数，v是外部输入信号或其他控制器；表示的逆矩阵。
百度查询： 杭州电子科技大学 一种基于全驱系统方法的航天器姿态跟踪滑模控制方法
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