[发明专利]模型不确定航天器无退绕姿态跟踪有限时间控制方法有效
| 申请号： | 201810429959.5 | 申请日： | 2018-05-08 |
| 公开（公告）号： | CN108663936B | 公开（公告）日： | 2019-06-25 |
| 发明（设计）人： | 杨雅君;杨雪榕;潘升东;张学阳;吕永申;武志勇 | 申请（专利权）人： | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 |
| 主分类号： | G05B13/04 | 分类号： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 北京元周律知识产权代理有限公司 11540 | 代理人： | 李花 |
| 地址： | 101416*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种模型不确定航天器无退绕姿态跟踪有限时间控制方法，包括以下步骤：步骤S100：输入指令姿态；步骤S200：计算指令姿态与实际姿态之间的姿态跟踪误差量；步骤S300：计算姿态误差向量，设计有限时间滑模面；步骤S400：构建航天器的姿态跟踪运动模型，采用超螺旋控制算法得到超螺旋姿态跟踪控制律；步骤S500：采用超螺旋姿态跟踪控制律对受控航天器进行控制；步骤S600：重复步骤S200～S500直至待控制航天器的实际姿态满足控制要求。该方法控制的航天器系统能够在转动惯量未知且外部扰动存在的条件下，高精度跟踪指令姿态，相比于传统的自适应姿态控制方法，具有快速性、抗扰性和强鲁棒性，为姿态跟踪控制的工程实现提供了有效方案。 | ||
| 搜索关键词： | 姿态跟踪 航天器 时间控制 实际姿态 控制律 退绕 姿态跟踪误差 航天器系统 方法控制 跟踪指令 工程实现 计算指令 控制算法 控制要求 输入指令 外部扰动 有效方案 运动模型 转动惯量 姿态控制 姿态误差 传统的 滑模面 快速性 鲁棒性 自适应 构建 扰性 受控 向量 重复 | ||
【主权项】：
1.一种模型不确定航天器无退绕姿态跟踪有限时间控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100：输入指令姿态(Rd,ωd)；步骤S200：计算所述指令姿态(Rd,ωd)与实际姿态之间的姿态跟踪误差量；步骤S300：计算姿态误差向量S，根据误差角速度向量![]()
和姿态误差向量S设计有限时间滑模面σ；步骤S400：构建航天器的姿态跟踪运动模型，以所述姿态跟踪运动模型为受控对象，采用超螺旋控制算法并结合所述有限时间滑模面σ，得到超螺旋姿态跟踪控制律；步骤S500：根据所述超螺旋姿态跟踪控制律计算得到姿态跟踪控制量，将所述姿态跟踪控制量输入待控制航天器，判断所述航天器的实际姿态与期望姿态的姿态误差角是否满足控制要求，如果不满足则测量受控航天器的实际姿态并返回步骤S200中；步骤S600：重复步骤S200～S500直至所述待控制航天器的实际姿态满足控制要求；所述有限时间滑模面σ为：![]()
式中，p∈(1,2)为两个正奇数之比；K＞0为标量常数；![]()
为误差角速度向量。
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