转动惯量存在不确定性的挠性航天器滑模姿态控制
Sliding mode attitude control for flexible spacecraft with inertia uncertainty
摘要点击 74  全文点击 79  投稿时间:2017-11-23  修订日期:2018-09-13
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DOI编号  10.7641/CTA.2018.70861
  2018,35(10):1422-1429
中文关键词  挠性航天器  转动惯量不确定性  姿态镇定  滑模控制
英文关键词  flexible spacecraft  parameter uncertainty  attitude stabilization  sliding mode control
基金项目  国家自然科学基金重大项目(61690210, 61690212), 深圳市学科布局项目(JCYJ20170413112722597), 国家自然科学基金项目(61603111), 深圳市基础 研究项目(JCYJ20170307150227897), 广东省自 然科学基金项目(2017A030313340) , 国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(61822305).
学科分类代码  
作者单位E-mail
吴爱国 哈尔滨工业大学(深圳) ag.wu@163.com 
董瑞琦 哈尔滨工业大学(深圳) rykidong@163.com 
张颖 哈尔滨工业大学(深圳)  
中文摘要
      在转动惯量存在不确定性时, 采用滑动模态控制方法对挠性航天器设计了姿态镇定控制律. 由于挠性模态是不可量测的, 首先设计了一个部分状态观测器对挠性模态进行估计. 进而结合滑模控制方法, 提出了基于观测器的滑模姿态控制律. 采用Lyapunov 方法证明了在存在转动惯量不确定性时, 所设计的滑模姿态控制律能使闭环航天器姿态系统稳定. 最后, 通过数值仿真例子验证了所提出方法的有效性.
英文摘要
      In this paper, the sliding mode control technique is adopted to design attitude stabilization controllers for flexible spacecraft with inertia uncertainty. First, a partial state observer is designed to estimate the flexible modal variables since the flexible variables are unmeasurable. By using the sliding mode control technique, a sliding mode control law based on observers is proposed for flexible spacecraft with inertia uncertainty. The Lyapunov technique is utilized to show that the proposed sliding mode control law can stabilize the attitude system of the flexible spacecraft with the inertia uncertainty. Finally, a numerical example is employed to verify the effectiveness of the presented control law.