基于自适应滑模的重复使用运载器容错控制

作者：陈佳晔; 白瑜亮^*; 穆荣军; 张新; 崔乃刚

来源：中国惯性技术学报, 2019, 27(02): 255-265.

DOI：10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2019.02.017

• 重复使用运载器
• 外界干扰
• 执行器故障
• 自适应参数
• 自适应滑模控制律

针对重复使用运载器(RLV)等类飞行器存在外界干扰和执行机构故障等情况,提出一种基于姿态跟踪容错控制方法。在正常的运行模式下,姿态跟踪控制采用连续四元数反馈控制器。当系统中出现故障时,飞行器姿态将偏离参考轨迹,此时触发控制系统中滑动模态反应,使系统具有鲁棒性。通过选取适当李雅普诺夫函数,证明了所提出的控制律在存在故障的情况下是渐近稳定的。针对由于传感器干扰滑模面非零而导致的增益渐增,以及控制器性能下降问题,设计了一种具有自适应参数的自适应滑模控制律,使增益能够收敛到合理上界。最后,选取重复使用运载器再入段为对象进行仿真验证。仿真结果表明,采用有自适应滑模参数的控制系统,四元数跟踪误差能够达到10-4量级。

• 单位
  哈尔滨工业大学; 航天学院