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摘要
本文针对一类含有外部扰动和执行器故障的刚体航天器姿态控制系统,提出一种基于自适应学习观测器的指定时间容错控制器的设计方案.首先,系统性的给出一种改进型自适应学习观测器设计方案.基于自适应学习观测器框架,设计航天器姿态系统的学习观测器实现对系统的综合扰动值估计.进而利用综合扰动的估计信息和滑模控制理论设计指定时间容错跟踪控制器,使得系统的姿态角能在指定时间跟踪指令信号.系统的收敛时间可以通过容错控制器的参数预先设置,且与系统的初始状态值无关.基于Lyapunov稳定性理论证明含有故障的姿态控制系统能在指定时间内稳定.最后,通过数值仿真,与已有的观测器和有限时间控制方案进行对比,说明了所提方案的有效性和可行性.
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单位南京航空航天大学; 自动化学院
