柔性航天器姿态机动轨迹设计及跟踪控制

作者：张秀云; 宗群; 朱婉婉^*; 刘文静

来源：宇航学报, 2019, 40(11): 1332-1340.

DOI：10.3873/j.issn.1000-1328.2019.11.009

• 柔性航天器
• 轨迹优化
• 快速鲁棒输入成形器(FRIS)
• 姿态机动控制
• 柔性振动抑制

针对柔性航天器姿态机动的"快速性"及"稳定性"矛盾,研究了一种优化与控制综合的姿态机动轨迹设计与跟踪控制方法。首先,考虑柔性航天器姿态机动过程中既快又稳的需求,建立姿态机动的多目标多约束条件,优化获得姿态机动轨迹,在满足快速性基础上,最大限度提高稳定性;其次,设计新型的快速鲁棒输入成形器(FRIS),与传统输入成形器相比,FRIS具有更短的作用时间及更强的鲁棒性,能够有效抑制柔性附件振动,为姿态机动的"快速性"及"高精度"奠定基础;最后,设计新型自适应连续终端滑模控制器(ACTSMC),避免增益过估计,提高控制精度,实现对期望姿态轨迹的有限时间快速高精度跟踪控制。数值仿真校验了所提方法的有效性。

• 单位
  北京控制工程研究所; 天津大学